Benutzer:Karl Hannes

Als Grundstoff für Solarzellen wird heutzutage fast immer Silizium verwendet. Je nach Herstellungsverfarhen unterscheidet man drei Arten von Silizium-Solarzellen: Monokristalline Solarzellen bestehen unabhängig von ihrer Größe aus einem einzigen Siliziumkristall; aufgrund ihrer aufwendigen Herstellung sind sie sehr teuer, haben jedoch einen höheren Wirkungsgrad (15-20 Prozent) als polykristalline Solarzellen (13-16 Prozent). Polykristalline Solarzellen werden mit einem wesentlich geringeren Energieaufwand (und somit billiger) gefertigt. Den geringsten Wirkungsgrad weisen amorphe Solarzellen auf, die meist nur in Kleingeräten wie Taschenrechnern angewendet werden. In der Praxis greift man vor allem auf die monokristallinen Solarzellen zurück: Die einzelnen Solarzellen werden mit elektrischen Anschlüssen versehen in Glas oder Kunststoff eingebettet und an geeigneten Stellen, z.B. auf Ddächern, montiert. Die Spannung einer einzelnen Zelle ist für die meisten Anwendungsfälle zu niedrig, deshalb schaltet man mehrere Zellen zu so genannten Modulen hintereinander.

Das Silizium wird in Scheiben von wenigen zehntel Millimetern geschnitten. Durch gezieltes Verunreinigen (Dotieren) mit Phosphor und Bor erzielt man in einer dünnen Oberflächenschicht einen Überschuss an Elektronen (n-Silizium), im Rest des Materials einen Mangel an Elektronen (p-Silizium). Es entsteht im Übergangsbereich ein inneres elektrisches Feld (Raumladungszone, RL-Zone). Bei Lichteinwirkung werden freie Ladungsträger erzeugt und durch das inere elektrische Feld nach ihrer Polarität getrennt. Die elektrische Gleichspannung wird durch beiderseitig angebrachte Kontakte nach außen geführt, über die die Elektronen fließen können.