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Photovoltaik (Fach) / 4 (Lektion)
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- Vorteile der Solarzellentechnologie geräuschlos, verschleißfrei, emssionsfrei hohe langlebigkeit kein Primärenergiebedarf (außer bei Produktion) nutzbar auch im Schwachlichtbereich fast 100% recyclebar
- Solarzellentechnologien Monokristallin:- aus einem Siliziumkristall (Ziehverfahren)- (Wirkungsgrad: 13-18%) Polykristallin:- aus mehreren Kristallen (gerichteten Erstarrung)- (Wirkungsgrad: 13-16%) Dünnschichtzellen:- Halbleiter als dünne Schichten auf ein kostengünstiges Material- (Wirkungsgrad: 5-7%)
- Hybridzellen Wirkungsgrad von 18,5% Zwei P-N Übergänge übereinander (noch bezahlbar) Si + amorph
- Halbleiter - unter bestimmten Umständen leitend oder isolierend-> meistens im normalen Zustand nicht leitend - durch den Einfluss thermischer Energie springt ein Elektron vom Valenzband in das Leitungsband -> Leitend
- Direkte Bandlücke - Beispiel: Ga As - Minimum Leitungsband über Maximum Valenzband - Energiebedarf zur Eigenleitung niedrig->wenig direkte Strahlung nötig, gut für diffus => eher dünn; Absorptionseigenschaften ausreichend
- Indirekte Bandlücke - Beispiel: Si - Minimum Leitungsband ist gegenüber dem Maximum des Valenzbandes verschoben - aufgrund des niedrigen Impuls des Lichts unwahrscheinlicher-> mehr direkte Strahlung nötig => aufgrund der schlechten Absorptionseigenschaften; Si dicker machen
- Dotierung - Einbringen von anderen Stoffen, um Anzahl der freien bzw. Lochelektronen zu beeinflussen - p-Dotiert: Elektronenlücke entsteht -> Molekül positiv geladenSi+B - n-Dotiert: freies Elektronen entsteht -> Molekül negativ geladenSi+P
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