Handreichung für Lehrkräfte – Erneuerbare Energien

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Ausblick

Übung interaktiv: Funktionsweise einer Solarzelle

Welche Aufgabe hat die Anti-Reflexbeschichtung auf der Oberfläche einer Solarzelle?

Sie verringert die Lichtreflexion, sodass mehr Licht ins Silizium eindringen kann.

Sie schützt das Silizium vor zu starker Erwärmung durch das Sonnenlicht.

Was ist die Funktion der Metallkontakte auf der Ober- und Unterseite der Solarzelle?

Sie erzeugen das elektrische Feld zwischen den Schichten.

Sie leiten den erzeugten Strom und schließen den Stromkreis.

Was ist die Funktion des pn-Übergangs in einer Solarzelle?

Der pn-Übergang erzeugt ein internes elektrisches Feld, das Elektronen und Löcher trennt und somit gerichteten Stromfluss ermöglicht.

Der pn-Übergang verhindert den Kontakt zwischen den Siliziumschichten, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Rekombiniert das Elektron nach dem Stromfluss wieder mit einem Loch?

Nein, sonst würden die Siliziumschichten dauerhaft elektrisch geladen bleiben.

Ja. Das ist wichtig, damit der Stromkreis vollständig ist und neue Elektronen-Loch-Paare entstehen können.

Warum ist es sinnvoll, die n-Schicht zur Lichtseite hin und die p-Schicht darunter zu platzieren?

Die p-Schicht wird nicht an der lichtzugewandten Seite platziert, da ihre geringere Elektronenleitfähigkeit im Vergleich zur n-Schicht zu erhöhten Rekombinationsverlusten bei der direkten Lichteinstrahlung führen würde, wodurch die Effizienz der Solarzelle signifikant sinkt.

Die Elektronen können in der n-Schicht zur Lichtseite hin schneller gesammelt werden, weil diese Schicht reich an freien Elektronen ist

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Alles richtig!

Das war nicht ganz richtig.

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