Solarzelle erklärt: So funktioniert die Gewinnung von Sonnenenergie

Nachhaltiger Strom

Wie funktioniert eine Solarzelle? Die Technik dahinter leicht erklärt

Wind- und Sonnenenergie gelten als die Energien der Zukunft. Aber was genau passiert in einer Solarzelle? Wir werfen einen Blick hinein.

Sonnenenergie boomt und auch privat spielen viele Menschen mit dem Gedanken, sich eine Solaranlage aufs Dach zu setzen. Je nach den Umständen kann sich das selbst im Alter noch rechnen. Bevor es an die Anschaffung geht, lohnt es sich jedoch zu wissen, wie solche Anlagen überhaupt Energie gewinnen. In diesem Artikel erfahren Sie, welche Technologie dahintersteckt.

Wie sind Solarzellen aufgebaut?

Eine Solarzelle besteht zum Großteil aus Silizium. Außerdem werden Fremdatome zum Silizium hinzugefügt. Dadurch entstehen drei Schichten:

• Negativ geladene Schicht aus Silizium und Phosphor: Durch die Phosphoratome ist diese Schicht negativ.
• Neutral geladene Grenzschicht: Diese Schicht befindet sich zwischen den beiden anderen Schichten.
• Positiv geladene Schicht aus Silizium und Bor: Durch die Boratome ist diese Schicht positiv.

Zusätzlich zu den beiden Schichten wird eine Solarzelle mit Metallkontakten versehen und einem Kabel, um die positiv und negativ geladene Seite miteinander zu verbinden.

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Wie entsteht der Strom in einer Solarzelle?

In der Grenzschicht der Solarzelle findet der entscheidende Prozess zur Energieerzeugung statt.

• Sobald Sonnenstrahlen in die Grenzschicht gelangen, lösen sie Elektronen aus den dortigen Atomen und lassen an diesen Stellen Fehlstellen, also Löcher, zurück. Dafür sind die Photonen in den Sonnenstrahlen verantwortlich.
• Weil sich Gegensätze bekanntlich anziehen, wandern die gelösten Elektronen anschließend zur positiven Schicht der Solarzelle.
• Die Fehlstellen hingegen sind positiv geladen und bewegen sich zur negativ geladenen Schicht.
• Mittels der Metallkontakte der Solarzelle werden nun die Elektronen von der Seite abgegriffen, zu der sie gewandert sind.
• Über das Kabel zwischen den Schichten werden sie zurück zur anderen Schicht geleitet, in der Elektronen fehlen. So entsteht ein Stromkreislauf.

Der Strom, der durch das Kabel fließt, lässt sich schließlich nutzen, um verschiedene elektrische Geräte zu betreiben. Egal, ob sie damit eine Glühbirne zum Leuchten bringen, Ihr Smartphone aufladen oder E-Auto "tanken" wollen. Achten Sie jedoch darauf, dass Sie den korrekten Anschluss für das jeweilige Gerät verwenden.