Sonne “tanken”: Wie PV-Anlagen das Licht in Strom verwandeln
Haben Sie sich jemals gefragt, wie es möglich ist, dass wir aus Sonnenlicht Elektrizität gewinnen können? Photovoltaikanlagen sind wie magische Energiequellen, die uns helfen, sauberen und erneuerbaren Strom zu erzeugen. In diesem Beitrag werden wir auf einfache und verständliche Weise kurz erklären, wie PV-Module oder sogenannte “Solarzellen” genau funktionieren.
Halbleitermaterial
Die Solarzelle besteht aus einem speziellen Material, das als Halbleiter bekannt ist, meistens aus Silizium. Halbleiter haben die Eigenschaft, den Stromfluss je nach Einwirkung von Licht zu beeinflussen.
Aufbau der Solarzelle
Die Solarzelle besteht aus mehreren Schichten. Die wichtigsten Schichten sind die p-dotierte Schicht (positiv geladene Atome) und die n-dotierte Schicht (negativ geladene Atome). An der Grenze zwischen diesen Schichten entsteht eine sogenannte p-n-Übergangszone.
Absorption von Licht
Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, enthält es winzige Teilchen namens Photonen. Diese Photonen haben Energie. Wenn ein Photon auf die Solarzelle trifft, kann es von einem Elektron in der Solarzelle absorbiert werden.
Freisetzung von Elektronen und Erzeugung von elektrischer Spannung
Wenn ein Photon ein Elektron in der Solarzelle trifft, wird das Elektron aus seinem normalen Zustand herausgelöst und erhält zusätzliche Energie. Dadurch wird das Elektron von der n-dotierten Schicht in die p-dotierte Schicht bewegt. Durch den bewegten Elektronenstrom entsteht eine elektrische Spannung zwischen der p- und n-Schicht der Solarzelle. Diese Spannung ist der Strom, den wir als elektrische Energie nutzen können.
Sammlung des Stroms
Um den erzeugten Strom nutzbar zu machen, werden Metallkontakte an den Seiten der Solarzelle angebracht. Diese Metallkontakte sammeln den erzeugten Strom und leiten ihn in ein externes System wie eine Batterie oder das Stromnetz.
Das ist die grundlegende Idee hinter der Funktionsweise von PV-Modulen. Sie nutzen die Kraft der Sonne, um Strom zu erzeugen, den wir dann in unserem Alltag nutzen können. Es ist wie Magie, aber eigentlich ist es Wissenschaft und Technologie, die uns helfen, saubere Energie zu gewinnen.