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In einer Solarzelle wird Licht direkt, also ohne die Erhitzung von Wasser zum antreiben einer Turbine, in elektrischen Strom umgewandelt. Solarzellen bestehen aus Silizium. Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen, monokristalline, polykristalline und amorphe Solarzellen, diese unterscheiden sich vor allem in Preis und Wirkungsgrad (siehe Bild 3).
Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen Siliziumkristall und haben einen hohen Wirkungsgrad. Da die Zelle aus einem Kristall besteht gibt es in der Zelle keine Übergänge und daher auch einen geringeren Widerstand. Obwohl monokristalline Solarzellen sehr effizient sind, werden sie kaum eingesetzt. Da sie extrem aufwendig hergestellt werden müssen sind sie zu teuer.
Polykristalline Solarzellen werden gegossen, sie sind viel billiger als monokristalline Solarzellen, sind aber aufgrund des hohen Widerstands in der Zelle nicht so effektiv. Diese Art von Solarzellen wird am häufigsten genutzt, da sie am günstigsten ist.
Amorphe Solarzellen bestehen aus Siliziumatomen die nicht kristallin, sondern frei beweglich vorkommen, sie finden vor allem auf Kleinstgeräten wie Uhren, Taschenrechnern und Fahrradcom-putern Verwendung.
Alle Arten von Solarzellen funktionieren gleich. Eine Solarzelle besteht aus einer positiven und einer negativen Halbleiterschicht die je von einander getrennt sind, aber elektrisch leitend über zwei Kontakte verbunden sind. Die oberste Schicht ist eine Antireflexschicht die den Verlust von Sonnenenergie durch Reflexion minimieren soll (siehe Bild 4).
Wenn ein Lichtteilchen(Photon) auf ein Elektron in der Halbleiterschicht trifft überträgt es seine Energie auf das Elektron. Das Elektron beginnt daraufhin zu schwingen und löst sich von seinem Atom. Das nun positiv geladene Ion wird zur negativen Halbleiterschicht gezogen und wandert zum Kontakt. Eine elektrische Spannung entsteht. Der nun entstandene Gleichstrom muss noch in der Schaltzentrale in Wechselstrom umgewandelt werden und kann dann ins Netz eingespeist werden.
2.2.3 Beurteilung
Die Nutzung der Sonnenenergie wird ganz sicher einer unserer größten alternativen Energiequellen werden und bleiben. Da sie immer billiger werden und auch neue siliziumfreie Solarzellen erforscht werden die noch effektiver seien werden, wird die Solarenergie auch im privaten Sektor weiter an Bedeutung gewinnen und einen wesentlichen Beitrag zur Deckung unseres Energiebedarfs leisten.
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