Folge uns

Folge uns auf Facebook Folge uns auf Twitter Folge uns auf Google Abonniere unseren RSS-Feed Abonniere unseren Newsletter

Das Buch zu dieser Webseite

Elektronik-Fibel

Die Elektronik-Fibel, das Elektronik-Buch

Käufer der Elektronik-Fibel Kundenmeinung:
Die Elektronik-Fibel ist einfach nur genial. Einfach und verständlich, nach so einem Buch habe ich schon lange gesucht. Es ist einfach alles drin was man so als Azubi braucht. Danke für dieses schöne Werk.

Elektronik-Fibel
jetzt bestellen!

 

Die Elektronik-Fibel ist im iBookstore erhältlich

Die Elektronik-Fibel für Amazon Kindle erhältlich

Elektronik-Fibel als eBook von Google Play Store

Elektronik-Fibel als PDF-Datei ohne DRM

Das Buch zu dieser Webseite

Timer 555

Timer 555

Käufer des Timer-Buchs Kundenmeinung:
Hätte ich das Timer-Buch schon früher gehabt, dann hätte ich mir die Rumfrickelei am NE555 sparen können.

Das Timer-Buch
jetzt bestellen!

 

Timer-555-Buch als PDF-Datei ohne DRM

Elektronik Lernpakete

Lernpaket Einstieg in die Elektronik

Lernpaket Einstieg in die Elektronik

 

Lernpaket Elektronik

Lernpaket Elektronik

 

Lernpaket Elektronische Schaltungen selbst entwickeln und aufbauen

Lernpaket Elektronische Schaltungen selbst entwickeln und aufbauen

Solarzellen / Fotoelemente

Solarzellen sind photovoltaische Scheiben, die zu Solarmodulen mit Stromanschlüssen und Schutzschicht zusammengefasst werden. Als Halbleiterwerkstoff werden Silizium (Si), Germanium (Ge), Galliumarsenid (GaAs) oder Cadmiumsulfid (CdS) eingesetzt.

Aufbau einer Solarzelle/Fotoelement

Funktion einer Solarzell
Solarzellen bzw. Fotoelemente sind wie Halbleiterdioden aufgebaut. Eine Silizium-Solarzelle besteht aus einer sehr dünnen n-Silizium-Schicht, die an der Oberfläche liegt. Sie ist in eine p-leitende Schicht eindotiert. Am pn-Übergang entsteht durch Ladungsträgerdiffusion eine Raumladungszone, die fast die gesamte n-Schicht einnimmt. In der Raumladungszone ist ein elektrisches Feld entstanden. Durch das eindringende Licht werden Elektronen aus dem Halbleiterkristall herausgelöst. Die Photonen des Lichts zerschlagen die Kristallbindungen. Die Elektronen im elektrischen Feld der Grenzschicht wandern in die n-Schicht des Halbleiters. Die Elektronen werden durch das elektrische Feld beschleunigt. Als negative Ladungsträger sind sie einer entgegengesetzten Kraftwirkung ausgesetzt. Die entstehenden Löcher im elektrischen Feld der Grenzschicht wandern in Feldlinienrichtung in die p-Schicht. Es entsteht eine p-Schicht mit einem Überschuss an positiven Ladungsträgern (freigesetzte Löcher, Elektronenmangel) und eine n-Schicht mit einem Überschuss an negativen Ladungsträgern (freigesetzte Elektronen, Elektronenüberschuss).
Durch die Ladungstrennung entsteht eine Spannungsquelle, die einem angeschlossenen Verbraucher Strom liefern kann. Die Größe der Spannung steht im Zusammenhang mit der Grenzschichtspannung.
Bei ausreichendem Lichteinfall liefert eine Siliziumsolarzelle etwa 0,5V. Je cm² kann sie eine Stromentnahme von ca. 20 mA aufrechterhalten ohne das die Spannung einbricht.
Es gibt auch Fotoelemente mit dünner obenliegender p-Schicht und untenliegender n-Schicht. Sie haben verschiedene Nachteile und werden deshalb seltener hergestellt.

Anwendungen

Fotoelemente werden zur Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie verwendet. Sie werden oft zur Energieversorgung eingesetzt. Aufgrund des geringen Wirkungsgrads und der teuren Herstellung sind sie für viele Anwendungsgebiete noch nicht geeignet. Vor allem auch deshalb, weil der Stromverbrauch der Menschheit kontinuierlich zunimmt.

Schaltzeichen

Schaltzeichen der Solarzelle nach DIN EN 60617

Weitere verwandte Themen:

Formelbuch für Elektroniker und Techniker

Formelbuch

Mehr Informationen und Bestellung