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AET (Fach) / PV (Lektion)
- Beschreibe kurz die Funktionsweise einer PV Zelle In der PV Zelle befinden sich zwei Halbleiterschichten: Eine n-Schicht und eine p-Schicht In der n-Schicht herrscht ein Elektronenüberschuss und Elektronen können sich frei bewegen Die Anordnung der Elektronen in der p-Schicht führt zu Löchern Die Elektronen fließen von der n-Schicht in die p-Schicht Es ensteht eine Grenzschicht, in der eine Spannung induziert wird Durch die Strahlungsenergie der Sonne können Elektronen aus der Grenzschicht herausgelöst werden und wandern zu den Polen. Am Pol werden die Elekrtonen durch eine Kontaktschicht abgeleitet und es entsteht elektrischer Strom
- Was können bei Reihenschaltung von Solarzellen für Problematiken enstehen? Um mit Solarzellen eine Nutzbare Spannung zu erzeugen werden diese in Reihen geschaltet Bei Abschaltung von Teilbereichen einer Zelle (zB durch Laubfall) kann es zu Problematiken kommen Liegt durch benachbarte Zellpotentiale eine ausreichend große Spannung an der abgeschalteten Zelle an, so entspricht diese einer Sperrichtung arbeitenden Diode und verursacht starke Leistungsverluste. Die Wärme kann außerdem die Zelle überhitzen. (leistungsverluste von über 90% möglich)
- VT/NT Parallelschaltung der PV-Zellen Verringerung des Leistungsverlust bei Teilausfällen einer Zelle auf deren Anteil. Hohe Verluste durch hohe Ströme und Gefahr der Stromrichterumkehrung in einer Zelle bei höheren Spannungen als der Leerlaufspannung
- Welche Bedingung muss für den PV Effekt gelten? Die Strahlungenergie muss größer sein als der Bandabstand h*v = (h*c)/L > Eg
- Was sind die Verluste einer Solarzelle und wieviel % der Solarenergie stehen nach Abzügend er Verluste ca. zur Verfügung? Reflexion (3%); Adsorption ohne Ladungsträgererzeugung (23%); Verluste an Ladungsträgerenergie (32%), Diffusionsverluste (5%); Spannungsverluste in der Feldzone (14%); Füllfaktorverluste (5%); Verluste der Leistungselekronik (3%)
- Welche drei Typen der Silizium Solarzelle werden allgemein angeboten und wie sind ihre Wirkungsgrade? monokristalline SI-Zelle: 15 - 20 % polykristalline SI - Zelle: 10 - 16% amorphe SI-Zelle: 5-10%
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