Ein Solarpanel funktioniert, indem es Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Dies geschieht durch den photovoltaischen Effekt, bei dem Lichtquanten (Photonen) auf die Oberfläche von Halble... [mehr]
Wie funktioniert eine Solarzelle?
AntwortEine Solarzelle wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um. Die Funktionsweise basiert auf dem photovoltaischen Effekt. Hier sind die grundlegenden Schritte: 1. **Lichtabsorption**: Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, wird es von den Halbleitermaterialien (meist Silizium) absorbiert. 2. **Erzeugung von Elektronen**: Die Energie des Lichts regt Elektronen in den Halbleitern an, wodurch sie aus ihren Atomen herausgelöst werden. Dies erzeugt freie Elektronen und „Löcher“ (fehlende Elektronen). 3. **Trennung der Ladungsträger**: In der Solarzelle gibt es eine p-n-Übergangsschicht, die aus zwei unterschiedlichen Halbleitermaterialien besteht: p-Typ (mit einem Überschuss an Löchern) und n-Typ (mit einem Überschuss an Elektronen). Diese Schicht erzeugt ein elektrisches Feld, das die freien Elektronen in eine Richtung und die Löcher in die entgegengesetzte Richtung drängt. 4. **Stromfluss**: Wenn die Elektronen durch das äußere elektrische System fließen, erzeugen sie elektrischen Strom. Dieser Strom kann dann für elektrische Geräte oder zur Einspeisung ins Stromnetz genutzt werden. 5. **Umwandlung in nutzbare Energie**: Der erzeugte Gleichstrom (DC) kann durch einen Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden, der in Haushalten und im Stromnetz verwendet wird. Zusammengefasst: Solarzellen nutzen das Sonnenlicht, um Elektronen zu bewegen und so elektrischen Strom zu erzeugen.
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