In dieser Arbeit geht es um Photovoltaikanlagen. Es werden die verschiedenen Typen und die Anwendungen betrachtet. Darüber hinaus wird einen Einblick in ihre Geschichte und Funktion gegeben.
Inhaltsverzeichnis
- „Fotovoltaik“/„Photovoltaik“ - Was bedeutet das?
- „Polykristalline Solarzelle“ - Was bedeutet das?
- Geschichte der Solarzellen
- Herstellung
- Aufbau
- Polykristalline Solarzellen (die kleinen Bauteile)
- Solarpaneele (mehrere Solarzellen)
- Funktion
- Verwendung
- Vorteile
- Nachteile
- Andere Arten von Solarzellen
- Kristalline Solarzelle
- Amorphe Solarzellen
- Organische Solarzellen
- Mikrokristalline Zellen
- Tandem-Solarzellen
- Quellen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit polykristallinen Solarzellen. Ziel ist es, einen umfassenden Überblick über deren Herstellung, Aufbau, Funktionsweise, Vor- und Nachteile sowie verschiedene Arten von Solarzellen zu geben. Die Arbeit richtet sich an Leser, die sich grundlegend mit dem Thema Photovoltaik auseinandersetzen möchten.
- Funktionsweise polykristalliner Solarzellen
- Herstellungsprozess von polykristallinen Solarzellen
- Aufbau und Struktur polykristalliner Solarzellen und Solarmodule
- Vorteile und Nachteile polykristalliner Solarzellen im Vergleich zu anderen Technologien
- Anwendungsbereiche von polykristallinen Solarzellen
Zusammenfassung der Kapitel
„Fotovoltaik“ / „Photovoltaik“ - Was bedeutet das?: Dieses Kapitel erläutert den Begriff Photovoltaik als Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mittels Solarzellen. Es beschreibt die historische Entwicklung der Technologie seit 1958 und deren vielfältige Anwendungsmöglichkeiten, von Dächern bis hin zu elektronischen Geräten. Die unterschiedlichen Schreibweisen „Photovoltaik“ und „Fotovoltaik“ werden ebenfalls erklärt, wobei die Abkürzungen PV und FV genannt werden.
„Polykristalline Solarzelle“ - Was bedeutet das?: Das Kapitel definiert den Begriff „polykristalline Solarzelle“ und erklärt, dass diese aus vielen kleinen Siliziumkristallen bestehen. Es stellt den Unterschied zu monokristallinen Solarzellen dar, wobei der Fokus auf der Struktur des Materials liegt und wie diese die Eigenschaften der Zelle beeinflusst.
Geschichte der Solarzellen: Die Geschichte der Solarzellen wird von der Entdeckung des photoelektrischen Effekts durch Alexandre Edmond Becquerel 1839 bis zur intensiven Forschung in den 1980er Jahren nach der Ölkrise nachgezeichnet. Albert Einsteins Beitrag zur Lichtquantentheorie wird hervorgehoben, ebenso wie die Entwicklung der ersten Siliziumsolarzellen und deren frühe Anwendungen.
Herstellung: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die Herstellung von polykristallinen Solarzellen aus Silizium, beginnend mit der Gewinnung aus Quarzsand und der anschließenden Reinigung und Dotierung mit Bor oder Phosphor. Es erklärt den Prozess des Einschmelzens, Abkühlens, Schneidens und Sortierens der Siliziumwafer in Reinräumen, sowie die Montage der Solarzellen zu Modulen. Die Bedeutung der Dotierung für die elektrische Leitfähigkeit wird erläutert, ebenso wie die unterschiedlichen Verschaltungsmöglichkeiten (Reihen- und Parallelschaltung) von Solarzellen in Modulen.
Aufbau: Der Aufbau von polykristallinen Solarzellen und Solarpaneelen wird detailliert beschrieben. Die Schutzschicht aus Glas, die Abdeckung zur Lichtlenkung, die Elektroden (positiv und negativ dotiert), der pn-Übergang und der Träger werden für die einzelnen Zellen erläutert. Für Solarpaneele werden die Sicherheitsglasabdeckung, die Kunststoffschicht zur Einbettung der Zellen, die elektrische Verschaltung der Zellen, die Rückseitenkaschierung und der Aluminiumrahmen beschrieben.
Schlüsselwörter
Polykristalline Solarzellen, Photovoltaik, Silizium, Herstellung, Aufbau, Funktion, Vorteile, Nachteile, Solarmodule, Dotierung, pn-Übergang, Wirkungsgrad.
Häufig gestellte Fragen zu Polykristallinen Solarzellen
Was bedeutet „Fotovoltaik“/„Photovoltaik“?
Photovoltaik (PV oder FV) beschreibt die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mithilfe von Solarzellen. Der Begriff umfasst die historische Entwicklung der Technologie seit 1958 und deren vielfältige Anwendungen.
Was ist eine polykristalline Solarzelle?
Eine polykristalline Solarzelle besteht aus vielen kleinen Siliziumkristallen. Im Gegensatz zu monokristallinen Zellen beeinflusst die polykristalline Struktur des Materials die Eigenschaften der Zelle.
Wie ist die Geschichte der Solarzellen?
Die Geschichte beginnt mit Becquerels Entdeckung des photoelektrischen Effekts 1839 und reicht bis zur intensiven Forschung nach der Ölkrise der 1980er Jahre. Einsteins Lichtquantentheorie und die Entwicklung der ersten Siliziumsolarzellen sind wichtige Meilensteine.
Wie werden polykristalline Solarzellen hergestellt?
Die Herstellung beginnt mit der Gewinnung von Silizium aus Quarzsand, gefolgt von Reinigung und Dotierung mit Bor oder Phosphor. Der Prozess umfasst Einschmelzen, Abkühlen, Schneiden und Sortieren der Siliziumwafer in Reinräumen, sowie die Montage der Zellen zu Modulen. Die Dotierung beeinflusst die elektrische Leitfähigkeit, und die Zellen werden in Modulen in Reihe oder parallel geschaltet.
Wie ist der Aufbau polykristalliner Solarzellen und Solarmodule?
Einzelne Zellen bestehen aus einer Schutzschicht aus Glas, einer Abdeckung zur Lichtlenkung, Elektroden (positiv und negativ dotiert), dem pn-Übergang und dem Träger. Solarpaneele umfassen eine Sicherheitsglasabdeckung, eine Kunststoffschicht zur Einbettung der Zellen, die elektrische Verschaltung der Zellen, die Rückseitenkaschierung und einen Aluminiumrahmen.
Wie funktionieren polykristalline Solarzellen?
Die Funktionsweise basiert auf dem photovoltaischen Effekt: Lichtenergie löst in der Zelle Elektronen, die einen Stromfluss erzeugen. Der Aufbau mit dem pn-Übergang ermöglicht die Trennung der Ladungsträger und die Erzeugung von elektrischem Strom.
Welche Vorteile und Nachteile haben polykristalline Solarzellen?
Vorteile umfassen im Allgemeinen geringere Herstellungskosten im Vergleich zu monokristallinen Zellen. Nachteile können ein geringerer Wirkungsgrad im Vergleich zu monokristallinen Zellen sein.
Welche anderen Arten von Solarzellen gibt es?
Neben polykristallinen Solarzellen gibt es monokristalline, amorphe, organische, mikrokristalline und Tandem-Solarzellen, jede mit ihren spezifischen Eigenschaften und Anwendungen.
Wo werden polykristalline Solarzellen verwendet?
Polykristalline Solarzellen finden vielfältige Anwendung, von Dachanlagen über Freiflächenkraftwerke bis hin zu integrierten Solarlösungen in Gebäuden und elektronischen Geräten.
Welche Schlüsselbegriffe sind wichtig?
Wichtige Begriffe sind Polykristalline Solarzellen, Photovoltaik, Silizium, Herstellung, Aufbau, Funktion, Vorteile, Nachteile, Solarmodule, Dotierung, pn-Übergang und Wirkungsgrad.
- Arbeit zitieren
- Simon Baitinger (Autor:in), 2017, Vor- und Nachteile von Photovoltaikanlagen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/431633
