Solarzelle

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Eine Solarzelle produziert mit Hilfe von Sonnenlicht Strom. Es ist die einzige Form der Stromproduktion, die ohne Generator oder Turbine funktioniert. Doch was steckt dahinter

Text: Thomas Matter | Video: Blue Yeti Studios | Erschienen: Juni 2021

 

Ein Solarmodul besteht in der Regel aus 60 bis 80 Solarzellen. Diese sind nur wenige Zehntelmillimeter dick und werden deshalb zum Schutz in robustes Glas gefasst. Es sind zudem die einzigen «Kraftwerke», die ohne Generator oder Turbine Strom produzieren.

Die Schichten der Solarzelle

Eine Solarzelle besteht aus zwei Schichten: einer n-Schicht und einer p-Schicht. In der Mitte entsteht eine sogenannte Grenzschicht. Die obere Schicht enthält neben dem Trägermaterial Silizium zusätzlich Phosphor, die Unterschicht enthält zusätzlich Bor. Dabei hat Phosphor in der äussersten Leiterbahn ein Elektron zu viel. Bor hingegen hat ein Elektron zu wenig, vereinfacht gesagt: ein Loch.

Aufbau einer Solarzelle

Eine Solarzelle besteht aus zwei Schichten: der p-Schicht mit einem Elektronenmangel und der n-Schicht mit einem Elektronenüberschuss. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, entsteht ein Kreislauf. 

Der Weg der Elektronen

Diese Löcher können nicht durch die Grenzschicht gelangen. Deshalb bewegen sich die freien Elektronen entlang dieser Grenzschicht und werden oben von den Leiterbahnen abgenommen. Nun werden die Elektronen entweder ins Netz eingespeist oder sie treiben ein Gerät an. Anschliessend hängen sich die Elektronen am Rückseitenkontakt wieder an und füllen somit die Löcher wieder.

Ein Kreislauf entsteht

Das wäre schnell ausgeglichen, deshalb braucht es das Sonnenlicht. Wie spätestens seit Einstein bekannt ist, besteht Sonnenlicht einerseits aus Wellen und anderseits aus Materie – aus Photonen. Wenn die Sonnenstrahlen auf die Solarzelle treffen, lösen sich wieder Elektronen aus der p-Schicht, die sich wiederum entlang der Leiterbahnen bewegen und so einen richtigen Kreislauf erzeugen. Dieser funktioniert, solange die Sonne scheint oder bis es Nacht wird.

Quiz

Haben Sie alles verstanden? Testen Sie Ihr Wissen und gewinnen Sie mit etwas Glück eine von drei Dry-Bags. Beantworten Sie einfach bis am 3. Juli 2021 die Frage richtig und füllen Sie das Formular aus.

Frage

Woraus besteht das Trägermaterial einer Solarzelle?

Kontaktangaben

CKW wird die Informationen, die Sie in diesem Formular angeben, dazu verwenden Ihnen Neuigkeiten zu CKW und Marketing-Informationen zu übermitteln. Sie können sich jederzeit abmelden, indem Sie auf den Link in der Fusszeile unserer E-Mails klicken. Weitere Informationen zu unseren Datenschutzpraktiken finden Sie auf ckw.ch/datenschutz.

Ihre Daten werden vertraulich übermittelt. Sie erhalten kein Spam von CKW.

  • Teilnahmebedingungen

    Mit der Teilnahme am Gewinnspiel «Solarzelle» erklärt sich der Teilnehmer mit diesen Teilnahmebedingungen einverstanden.

    Die Teilnahme am Gewinnspiel «Solarzelle» ist nicht an einen Kauf gebunden.

    Teilnahmeberechtigt sind alle Personen, welche ihren Wohnsitz in der Schweiz haben und mindestens 18. Jahre alt sind. Von der Teilnahme an den Verlosungen ausgeschlossen sind die Mitarbeitenden der CKW-Gruppe.

    CKW verlost: 3 Mal einen Dry-Bag.

    Über das Gewinnspiel wird keine Korrespondenz geführt, und der Rechtsweg ist ausgeschlossen. Alle Gewinner werden persönlich per Post benachrichtigt. Die Barauszahlung eines Gewinns ist ausgeschlossen.

    Es erfolgt keine Weitergabe der Personendaten an Dritte.

    Überdies erklärt sich der Teilnehmer hiermit einverstanden, dass seine Antwort, sein Name und sein Vorname über die CKW-Kommunikationskanälen (Print, Online und Mobile) publiziert werden können, sofern er unter den Gewinnern ist.

    Teilnahmeschluss ist der 3. Juli 2021

Stromwelt CKW

Elektrische Energie hat viele verschiedene Facetten. In der Stromwelt CKW beleuchten wir sie auf spannende, unterhaltsame und verständliche Art.

Wir verwenden Cookies auf dieser Webseite, um Ihnen die bestmögliche Nutzererfahrung zu ermöglichen. Bitte bestätigen Sie mit Klick auf „Weiter“ dass Sie die Nutzung von Cookies akzeptieren. Weitere Informationen zu unseren Datenschutzpraktiken finden Sie auf ckw.ch/datenschutz