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Solarzellen

Solarzellen. Elektrizität durch Licht. Halbleiter. „ Halbleiter sind Stoffe, die je nach Temperatur entweder Strom leiten oder isolieren.“ Mit abnehmender Temperatur isolieren sie besser. (Isolator) Mit zunehmender Temperatur leiten sie besser. (Leiter). Silikate.

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Solarzellen

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Presentation Transcript

  1. Solarzellen Elektrizität durch Licht

  2. Halbleiter • „ Halbleiter sind Stoffe, die je nach Temperatur entweder Strom leiten oder isolieren.“ • Mit abnehmender Temperatur isolieren sie besser. (Isolator) • Mit zunehmender Temperatur leiten sie besser. (Leiter)

  3. Silikate • Silikate sind die Salze der Kieselsäure (Si(OH)4) • Silicate bestehen aus SiO4 Tetraedern • Viele Kationen  Viel verschiedene Vernetzungen möglich

  4. Alumosilikate • Si-Atome teilwiese durch Al-Atome ersetzt • Häufigstes Mineral: Feldspat(60% der Erdkruste) • Kalifeldspat (K[Al2Si2O8]) • Natronfeldspat • Kalkfeldspat Die häufigsten Elemente der Erdrkurste sind: O, Si, Al

  5. Dotierung • Einbringen von chemischen Elementen, die einen positiven oder negativen Ladungsunterschied im Halbleitermaterial erzielen. Man kann nur Halbleiter, wie z.B. Silicium, dotieren N-dotierter Halbleiter P-dotierter Halbleiter Erzielt durch Phosphor/Arsen Erzielt durch Bor

  6. Herstellung Amorph Monokristallin Polykristallin

  7. Herstellung-Amorph • Halbleiter wird auf Glas o.ä. Trägerplatte gedampft • Kristallstruktur geht verloren (amorph=Ohne Gestalt) • Wirkungsgrad liegt bei 5-7% (13%)

  8. Herstellung-Polykristallin • Flüssiges Silicium wird in Blöcke gegossen • Bei der Erstarrung bilden sich unterschiedlich große Kristallstrukturen  Kristalldefekte  kleinerer Wirkungsgrad • Anschließend werden die Blöcke zerschnitten • Wirkungsgrad liegt bei 13-15% (18%)

  9. Herstellung-Monokristallin • Ausgangsmaterial: Silicium (98% Reinheit!), Herstellung aus Quarz (SiO2) mit Kohlenstoff in Lichtbogenofen • Herstellung von monokristallinen Stäben durch Einschmelzen • Zerschneiden der Stäbe, anschließend Dotierung • Wirkungsgrad liegt bei 14-17% (24%)

  10. Der Aufbau

  11. Verwendung • Halbleiter: • Mikrochips (Zum Großteil aus Silizium) • Leuchtdioden • Beschleunigungssensor im Airbag • Solarzellen: • Photovoltaik (Taschenrechner, Haushalt, Satelliten…) • Solarthermie (Warmwasser, Schneeräumung…)

  12. Organische Solarzellen • Bestehen meist aus Farbstoffen der Phthalocyanin Gruppe und Molekülen aus Kohlenstoffatomen • Elektronenwolke um Molekül ändert Form  Ladungsverschiebungen • Die gelösten Elektronen wandern über Kohlenstoffkugeln zur Kathode

  13. Danke für eure Aufmerksamkeit • Quellen: • www.solar-is-future.de • www.solartotal.de • www.univie.ac.at • www.photovoltaik.co.at • www.halbleiter.org • www.solarserver.de • www.simplyscience.ch • www.internetchemie.info • El-Mo

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