Wie funktionieren Solarzellen?

Wissenschaft Physik
#1

Guten Tag!

Das Prinzip eienr Solarzelle ist mir weitgehend bekannt. Bei der Herstellungen werden die beiden Schichten anders gepolt, wodurch nutzbare Spannungen entstehen können, die durch Photonen in Gang gebracht wird. Soweit konnte mir das world wide web dienen. Meine Frage betrifft jedoch den Schritt nach dem Übergang der Elektronen von der n- zur p- Schicht. Es kann ja nicht ewig der Elektronenüberschuss auf der Seite vorhanden sein, auf die die Sonne scheint. Gewendet werden die Platten so weit ich alles richtig verstanden habe nicht. Wie kommt es also nach dem Ausgleich dazu, dass wieder Spannungen entstehen können. Man sagt doch, dass Solarzellen theoretisch jahrelang Energie erzeugen können, sofern es Sonneneinstrahlung oder ähnliches gibt und somit müsste es doch eine Art Reduktion geben. Dies wäre meine Frage!

Ein Danke schonmal im Vorraus

MfG Mr. Mad

#2

Es kann
ja nicht ewig der Elektronenüberschuss auf der Seite vorhanden
sein

Hallo Mr. Mad,
deshalb spricht man auch von einem Stromkreis. Einem Generator würden sonst auch sehr schnell die Elektronen ausgehen.
Grüße
Ulf

#3

Hallo Mr. Mad,

Etwas vereinfacht hast du die beiden unterschiedlichdotierten Halbleiter-Sichten, da zwischen befindet sich die Sperrschicht und an den beiden äusseren Flächen der beiden Halbleiterschichten sind Elektroden aufgebracht.

Grundsätzlich verhindert die Sperrschicht, dass Ladungsträger von der einen in die andere Schicht wandern können.
Wenn ein Elektron von einem Photon „getroffen“ wird kann es die Sperrschicht in der einen Richtung passieren und landet somit auf der anderen Seite.
Durch die Sperrschicht kann das Elektron nicht mehr auf „seine“ Seite zurück und muss nun den Weg aussen herum durch die eine Elektrode durch den Verbraucher und über die andere Elektrode wieder auf „seine“ Seite zurück nehmen.

Jetzt haben wir wieder den Anfangszustand und das Spiel kann von vorne beginnen …

Praktisch ist die Sperrschicht nicht ganz dicht, was als Leckstrom bezeichnet wird und einer der Gründe für einen Wirkungsgrad von deutlich unter 100% ist.

MfG Peter(TOO)

#4

Hallo!

Das heißt also ich hab den Vorgang falsch beschrieben. Zunächst durchläuft das Elektron die pn- Schicht und erst danach gerät sie über die Elektrode (Verbraucher) zum Anfangspunkt. Dann hab ich allerdings eine zweite Frage. Und zwar müsste das Elektron doch auf der p- Schicht festsitzen, da so der Ladungsausgleich entsteht. Denn auf der n- Schicht ist doch ein Elektronenüberschuss vorhanden, der das Elektron doch eher abstoßen würde, als es anzuziehen. Auf der Gegenseite ist die p- Schicht, die die Elektrode doch zusätzlich festhält, da ein Elektronenmangel vorhanden ist. Irgendwas muss ich da absolut falsch verstanden haben.

Naja ich hoffe ihr helft mir da weiter. Entschuldigt mich für den falschen Post-Ort. Bin neu hier!

MfG Mr. Mad

#5

Hallo Mr. Mad,

Dann hab ich allerdings eine zweite Frage. Und
zwar müsste das Elektron doch auf der p- Schicht festsitzen,
da so der Ladungsausgleich entsteht. Denn auf der n- Schicht
ist doch ein Elektronenüberschuss vorhanden, der das Elektron
doch eher abstoßen würde, als es anzuziehen. Auf der
Gegenseite ist die p- Schicht, die die Elektrode doch
zusätzlich festhält, da ein Elektronenmangel vorhanden ist.
Irgendwas muss ich da absolut falsch verstanden haben.

Du vergisst da noch die Raumladungszone (RLZ).
An der Grenze rekombinieren die Elektronen und die Löcher.

Naja ich hoffe ihr helft mir da weiter. Entschuldigt mich für
den falschen Post-Ort. Bin neu hier!

Das wird schon noch werden !!

MfG Peter(TOO)

#6

Guten Tag Peter(TOO) oder andere Interessenten!

Mir ist bislang der Begriff Raumladungszone in der Schule nie erklärt worden. Kann also nichts damit anfangen. Liegt vielleicht daran, dass ich erst in der 10 Klasse bin. Könntest du (Peter(TOO)) mir vielleicht deine letzte Aussage etwas näher bringen. Danke!

MfG Mr. Mad

#7

Hallo Mr. Mad,

Mir ist bislang der Begriff Raumladungszone in der Schule nie
erklärt worden. Kann also nichts damit anfangen. Liegt
vielleicht daran, dass ich erst in der 10 Klasse bin. Könntest
du (Peter(TOO)) mir vielleicht deine letzte Aussage etwas
näher bringen.

Über die Grundlagen der Halbleiter-Physik findest du genug im Internet.

Hier mal ein Einstieg:
http://de.wikipedia.org/wiki/Halbleiter
http://de.wikipedia.org/wiki/P-n-%C3%9Cbergang

Google ist auch dein Freund:
http://www.google.ch/search?sourceid=navclient&hl=de…

Die Links zur Uni Kiel sehen gar nicht schlecht aus und bestehen nicht nur aus Mathe :wink:

Da findest du jede Menge Vorlesungsscripte und kannst dich Tagelang sattlesen.

MfG Peter(TOO)