Was ist das Prinzip der Solarenergie?

Das Grundprinzip der Solarenergienutzung ist der photovoltaische Effekt. Der photovoltaische Effekt bedeutet, dass Photonen, wenn Licht auf die Oberfläche bestimmter Materialien (z. B. Silizium) fällt, Elektronen im Material anregen, in das leitfähige Band zu springen und einen elektrischen Strom erzeugen. Konkret besteht ein Solarpanel aus vielen winzigen Solarzellen, von denen jede aus zwei Schichten Halbleitermaterial besteht, normalerweise einer Siliziumschicht vom p-Typ und einer Siliziumschicht vom n-Typ.

Wenn Sonnenlicht auf eine Solarzelle trifft, regen Photonen Elektronen im p-Typ-Halbleiter an, wodurch diese zum n-Typ-Halbleiter springen und dort Elektron-Loch-Paare bilden. Da Halbleiter vom p-Typ positiv geladene Löcher und Halbleiter vom n-Typ negativ geladene Elektronen haben, erzeugen diese Elektronen und Löcher ein elektrisches Feld in der Solarzelle.

Wenn auf beiden Seiten der Solarzelle ein Metallleiter angebracht wird, fließen unter der Wirkung des elektrischen Feldes Elektronen und bilden einen elektrischen Strom. Diese Ströme können über Drähte ausgegeben und verschiedenen elektrischen Geräten zugeführt werden.