Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung  

2  Physikalische Grundlagen der Physik  

2.1  Halbleiter  

2.2  Silizium  

2.3  Dotierung  

2.4  Diffusion  

3  Photovoltaik-Anlage  

4  Photovoltaischer Effekt  

5  Sperr- und Durchlassrichtung der Halbleiterdiode  

6  Prämissen für die Umwandlung  

7  Stand der Technik  

8  Einsatzmöglichkeiten  

9  Fazit  

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Photovoltaik

1 Einleitung

„Probleme wie die globale Erwärmung oder Umweltverschmutzung lassen die Forderung nach umweltschonenden Energiequellen laut werden. Dazu zählt auch die

Photovoltaik - Energiegewinnung aus Sonnenlicht.“ 1

Ein immer größer werdendes Problem auf unserer Erde ist heutzutage die Veränderung des Klimas und die Erschöpfung fossiler Brennstoffe wie zum Beispiel Kohle, Erdöl und Erdgas. Daher ist es umso wichtiger, dass man nicht nur jene fossilen Brennstoffe einsetzt, die ohnehin nur in bestimmten Mengen auf der Erde vorhanden und dazu noch umweltbelastend sind, sondern auch von regenerativen Energiequellen Gebrauch macht, die idealerweise einen hohen Wirkungsgrad erzielen und dabei schonend zur Umwelt sind. Jene regenerative Energiequelle stellt die Photovoltaik-Anlage dar, welches die Hauptaufgabe hat, die Sonneneinstrahlung direkt in elektrische Energie beziehungsweise in Strom umzuwandeln. Vorteilhaft dabei ist, dass keine mechanischen Teile für die Umwandlung gebraucht werden, sodass alles beinahe ohne Verschleiß verläuft. Dazu ist die Energie beziehungsweise die Sonnenenergie unbegrenzt verfügbar und bietet dem Verbraucher kostenlosen Strom zur Verfügung. 2 Physikalische Grundlagen der Photovoltaik

Unter Photovoltaik versteht man die unmittelbare Umwandlung von Strahlungsenergie, insbesondere Sonnenenergie, in elektrische Energie (Gleichstrom) mithilfe von Solarzellen. Der Begriff Photovoltaik setzt sich aus zwei Begriffen zusammen; Zum einen aus dem Griechischen kommende Wort „Photo“ (=Licht), zum andern aus „Volt“, welches die Maßeinheit für elektrische Spannung ist und nach dem Physiker Alessandro Volta benannt wurde. Um verstehen zu können, was genau in einer Solarzelle passiert beziehungsweise wie eine Solarzelle genau funktioniert, müssen wir ein wenig ausholen:

2.1 Halbleiter

Solarzellen bestehen in der Regel aus Halbleiter; Halbleiter sind Stoffe, die im Gegensatz zu Metallen nur unter bestimmten Umständen elektrisch leitfähig sind. Die Leitfähigkeit jener Halbleiter ist umso größer, je mehr Energie in Form von Licht oder

¹   Vergleiche  http://www.quanten.de/fotovoltaik.html [Birgit Bomfleur, 01.05.2002]  Seite 3 

Wärme beziehungsweise je mehr Photonen (= „Lichtteilchen“) auf die Solarzelle eintreffen. Nun fragt man sich, ob es auch sinnvoll ist, anstatt Halbleiter Metalle wie zum Beispiel Kupfer zu verwenden, jedoch wäre die Benutzung von Metallen für Solarzellen nicht sinnvoll, da bei Erhitzung der Metalle sich der elektrische Widerstand erhöht und somit die Elektronenbewegung so gestört wird, dass bei zunehmender Temperatur kein Strom mehr fließen kann. Daher ist es ideal, Solarzellen aus Halbleitern herzustellen und nicht aus Metallen.

2.2 Silizium

Eine herkömmliche Silizium-Solarzelle besteht aus einer ungefähr 10 ^-3 mm dicken n-Schicht, die mit der ungefähr 0,6 mm dicken p-Schicht in Kontakt gebracht wird. Der Übergang, der dadurch entsteht, wird p-n-Übergang genannt, auf den ich später noch ausführlich eingehen werde.

Wie wir jetzt wissen, gewinnt unser Stoff unter Energiezufuhr an Leitfähigkeit, doch wie lässt sich das erklären? Um das verständlich und anschaulich darzustellen, nehme ich als Beispiel das Element Silizium; Silizium ist das zweithäufigste Element der Erdrinde und ist daher in ausreichenenden Mengen vorhanden. Das ist auch der Grund, warum 90 Prozent aller Halbleiter aus Silizium bestehen. Im Kern eines Silizium-Atoms befinden sich vierzehn Protonen, das heißt also, dass im ungeladenen Zustand sich vierzehn Elektronen auf der Elektronenhülle befinden, davon vier Außenelektronen, welche sich wiederum auf der äußeren Hülle befinden. Jene äußere Hülle nennt man daher auch Valenzband. Lediglich die Außenelektronen sind in der Lage, sich vom Silizium-Atom zu lösen, wobei die anderen zehn Elektronen auf der Atomhülle dies nicht können. Viele Silizium-Atome in Verbindung bilden zusammen einen Silizium-Kristall (siehe Abb. 1); darin geht jedes Außenelektron mit einem Außenelektron aus einem anderen Silizium-Atom eine Bindung ein. Einzelne Außenelektronen können sich schon bei Zimmertemperatur aus ihrer Gitterbindung loslösen: Sobald sich nun die Valenzelektronen vom Valenzband lösen, so befinden sie sich im sogenannten Leitungsband, wo sie sich frei bewegen können. Durch die „Sprünge“ der Elektronen vom Valenzband ins Leitungsband entsteht eine sogenannte Eigenleitung, die zum Stromfluss führt, sobald eine Spannung angelegt ist.

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Abbildung 1: Silizium‐Kristallgitter 

2.3 Dotierung

Allerdings wären bei einer Solarzelle, die lediglich aus Silizium-Atomen bestünde, relativ wenig freie Ladungsträger vorhanden; das heißt, man würde nur einen geringen Anteil an Strom gewinnen. Um also den Stromgewinn deutlich zu erhöhen, wird bei der Herstellung von Solarzellen das Halbleitermaterial, in unserem Fall Silizium, „dotiert“. Eine Dotierung ist nichts anderes als ein „[…] gezielter Einbau von Fremdatomen in

einen Halbleiterkristall“ 1 , wobei man bei einer Dotierung auch meist von einer „Verunreinigung“ spricht. Eine solche „Verunreinigung“ bedeutet, dass ungefähr jedes Millionste Silizium-Atom aus dem Kristall durch einen Atom der dritten beziehungsweise fünften Hauptgruppe ersetzt wird. Ein Atom aus der dritten Hauptgruppe wäre beispielsweise Bor; ein Atom aus der fünften Hauptgruppe wäre zum Beispiel Phosphor. Man unterscheidet nun zwischen zwei Verfahren bezüglich des Dotierens, die jeweils zu p- beziehungsweise n- Halbleitern führen: Wenn man jedes Millionste Silizium-Atom durch einen Atom der fünften Hauptgruppe ersetzt, entsteht ein sogenannter n-Halbleiter. Als Beispiel ersetzen wir Silizium durch Phosphor: Phosphor hat fünf Außenelektronen, also einen mehr als Silizium. Infolgedessen wird ein Außenelektron des Phosphors nicht in den Kristall integriert, weshalb sich das Außenelektron ohne Probleme aus dem Valenzband lösen und in das Leitungsband gelangen kann. Folglich wird der dotierte Silizium-Kristall bereits bei geringer Energie-                                                             

¹ Vergleiche

http://www.wissen.de/wde/generator/wissen/ressorts/technik/index,page=1086232.html [Wissen Media Verlag] 

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beziehungsweise Wärmezufuhr elektrisch leitend, was beim nicht dotierten Silizium nicht der Fall wäre. Diese fünfwertigen Atome, in unserem Beispiel Phosphor, werden als Donatoren oder auch als sogenannte „Elektronenspender“ bezeichnet, zumal sie ein Außenelektron abgeben. Dadurch ist die Folge, dass sich das Silizium-Kristall aufgrund des abgegebenen Valenzelektrons positiv auflädt, sodass wir von einem n-Halbleiter sprechen können. Wenn wir nun jedes Millionste Silizium-Atom durch einen Fremdatom aus der dritten Hauptgruppe ersetzen, entsteht ein p-Halbleiter (siehe Abb. 2).

Abbildung 2: n‐p‐Dotierung mittels Phosphor (blau) und Bor (rot) 

Das Bor-Atom versucht infolge der Bindungskraft des Kristalls ein viertes Außenelektron zu bekommen, damit der Kristallverbund sich schließen kann. Das heißt also, dass jenes Bor-Atom freigesetzte negative Ladungsträger von seiner unmittelbaren Umgebung aus dem Leitungsband anzieht, sodass ein freies Elektron in sein Valenzband gelangen kann. Wenn sich allerdings keine Elektronen im Valenzband befinden, dann „holt“ sich das Bor-Atom das benötigte Elektron aus den Valenzbändern anderer Silizium-Atome. Folglich fehlt im Valenzband dieser Silizium-Atome ein Elektron, sodass ein „Loch“ zurückbleibt. Der umgangssprachliche Begriff Loch ist mit dem Begriff Elektronenfehlstelle (auch Defektelektron genannt) bedeutungsgleich und

[…] ist ein (virtueller) positiver beweglicher Ladungsträger 1 . Virtuell ist es daher, weil dieser Ladungsträger aufgrund seiner nicht vorhandenen Masse fiktiv beziehungsweise                                                            

¹  Vergleiche http://de.wikipedia.org/wiki/Defektelektron [Cepheiden, 15. 02 2008, 08:45 Uhr]  Seite 6 

erdacht ist. Die Leitfähigkeit des Materials ist davon abhängig, wie viele „Löcher“ insgesamt im p-Leiter vorhanden sind. Bei einer Halbleiterdiode ist es so, dass der p-und der n-Bereich unmittelbar miteinander in Kontakt stehen. Die Grenze zwischen diesem Bereich nennt man p-n-Übergang. Einen Zwischenraum gibt es darin jedoch nicht, da die Struktur des Kristalls so angeordnet ist, dass es einen unmittelbaren Übergang vom n-Bereich in den p-Bereich gibt. In dem sogenannten p-n-Übergang findet nun ein Ladungsaustausch statt. Doch wie kommt es zu diesem Ladungsaustausch?

2.4 Diffusion

Die freien negativen Ladungsträger, sprich Elektronen, aus dem n-Gebiet und die „Löcher“ aus dem p-Gebiet „mischen“ sich, das heißt, es findet eine Rekombination zwischen ihnen statt. Diesen Vorgang nennt man Diffusion. Infolge jener Diffusion entsteht ein Bereich, in dem es keine freien Ladungsträger mehr gibt, da diese sich ja rekombiniert haben. Diesen Bereich nennt man daher Verarmungszone beziehungsweise Raumladungszone (siehe Abb. 3)

Abbildung 3: Entstehung der Grenzschicht infolge von Diffusion 

Nun könnte man meinen, dass sich die Raumladungszone vollständig auf dem p- und n-Bereich breit macht, da sich ja die Elektronen und „Löcher“ so rekombinieren, dass man erwarten müsste, dass sich nach einer bestimmten Zeit keine Elektronen und keine „Löcher“ mehr in den zwei Halbleiterblöcken befinden. Es gibt aber einen Prozess, der dafür sorgt, dass der Diffusionsprozess gestoppt und nicht unendlich fortgeführt wird: Infolge der Rekombination nimmt die Anzahl an Defektelektronen im p-Bereich - in der Nähe des n-Bereichs - ab, wobei die Anzahl an negativ geladenen Atomrümpfe, sprich ionisierten Atome, konstant bleibt, da diese ortsfest sind und sich daher ihre Anzahl nicht verändern kann. Und weil ihre Anzahl konstant bleibt und die Anzahl an „Löchern“ im p-Bereich immer weiter abnimmt, entsteht dort eine negativ geladene Seite 7 

Raumladungszone. Im n-Bereich passiert genau das Gegenteil: Elektronen wandern in den P-Bereich, sodass die ortsfesten positiven Atomrümpfe dafür sorgen, dass der n-Bereich in der Raumladungszone insgesamt positiv geladen wird. Infolge der Diffusion wird es offenkundig, dass eine Spannung am p-n-Übergang zwangsläufig entstehen muss, zumal ein „Loch“, das sich unmittelbar am Übergang befindet, nicht mehr eine Kraft zum n-Gebiet mehr spürt, sondern eine zum p-Gebiet, da die negativen Atomrümpfe ihn zum p-Gebiet anziehen und die positiven Atomrümpfe ihn in Richtung p-Gebiet abstoßen (siehe Abb. 4)

Abbildung 4: Diffusionsprozess wird gestoppt 

Man stellt also fest, dass eine Spannung entsteht, die weiteren Rekombinationen von „Löchern“ und Elektronen und somit der Diffusion so entgegenwirkt, dass sich ein Gleichgewicht einstellt. Jene Spannung wird Antidiffusionsspannung genannt.

3 Photovoltaik-Anlage

Photovoltaik-Anlagen bestehen aus mehreren Photovoltaik-Modulen beziehungsweise Solarmodulen, die aus einzelnen Solarzellen (oft 36 oder 72) hergestellt werden. Ihre Leistung wird in Kilowattstunden (kurz: kWh) angegeben. Jene Module werden mit anderen als Ganzes zu einem Solargenerator verschaltet. Da eine Solarzelle aufgrund des Kontakts von n- und p-Schicht Gleichstrom erzeugt, wird kommt jener Strom mittels mehrere Kabel zu einem Wechselrichter, welcher die Hauptfunktion hat, den zu ihm fließenden Gleichstrom in gewöhnlichen 230-Volt Wechselstrom umzuwandeln. Nach der Umwandlung wird durch den Einspeisungszähler berechnet, wie viele selbst produzierte Kilowattstunden durchfließen. Danach gelangt der Strom zum öffentlichen Stromnetz. Eine 2000 Watt PV-Anlage erzeugt beispielsweise in Deutschland durchschnittlich 1700 bis 2000 Kilowattstunden.

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4 Photovoltaischer Effekt

Sobald Photonen auf die Solarzelle auftreffen, lösen sich Elektronen aus den Valenzbändern und es entstehen sowohl in der Raumladungszone als auch in dem p-und n-Bereich Elektronen-Loch-Paare. Eine wirklich effektive Ladungstrennung gibt es in der Raumladungszone selbst, weil die Elektronen-Loch-Paare infolge der Feldkräfte keine Chance haben, sich dort zu rekombinieren. Voraussetzung für eine Bildung von Elektronen-Loch-Paare ist natürlich, dass die Energie des Photons so groß sein muss, damit Elektronen vom Valenzband in das Leitungsband abgehoben werden, also aus der Bindung losgelöst werden können. Die eingebaute Spannung der Grenzschicht wird beim Auftreffen der Photonen im größten Teil in eine außen an der Zelle abgreifbare Spannung umgesetzt. Diese Spannung wird Photospannung genannt. Infolge der Feldkräfte kommt es also zu einer unmittelbaren Trennung der entstandenen Elektronen-Loch-Paare : Da der n-Halbleiter positiv geladen ist, wandern die aus dem Valenzband gelösten Elektronen in das n-Gebiet und die „Löcher“, da der p-Halbleiter negativ geladen ist, in das p-Gebiet (siehe Abb.5). Für den Fall, dass ein Photon außerhalb der Verarmungszone auftrifft, kommt es dazu, dass die aus der Bindung losgelösten Ladungsträger sich völlig willkürlich und richtungslos bewegen. Und um das zu vermeiden, werden Solarzellen bewusst mit einer dünnen n-Schicht hergestellt, sodass möglichst viele Photonen auf die Raumladungszone eintreffen können.

Abbildung 5: Funktionsprinzip einer Solarzelle 

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Daher wäre es optimal, wenn alle Elektronen in die Raumladungszone gelangen könnten, um zu einem großen Stromfluss zu kommen. Jedoch ist dies nicht möglich, da es an bestimmten Stellen für die Elektronen unvermeidbar ist sich zu rekombinieren wie zum Beispiel an Störstellen. Die Spannung, die beim Auftreffen der Photonen entsteht, nennt man (im unbelasteten Fall) Leerlaufspannung. Bei einer Leerlaufspannung stellt die größtmögliche Spannung der Solarzelle dar und sie herrscht nur, wenn beide Pole (Plus und Minus) nicht miteinander verbunden sind, sprich kein Strom fließt. Erst sobald der Stromkreis geschlossen ist, kann Strom fließen.

Es stellt sich jetzt noch die Frage, welche Elektrode an welchem Gebiet angeschlossen werden muss, um einen optimalen Stromfluss zu kriegen. Dies lässt sich anhand der Halbleiterdiode gut veranschaulichen.

5 Sperr- und Durchlassrichtung der Halbleiterdiode

Damit sich der Widerstand in der Raumladungszone deutlich verringert und Strom so gut wie möglich fließen kann, wird eine äußere Spannung an einem Modul angelegt. Der Pluspol, auch Anode genannt, wird an den p-Leiter und der Minuspol, auch Kathode genannt, an den n-Leiter der Batterie angeschlossen. Jetzt wird der p-nÜbergang mit freien Ladungsträgern nahezu überschwemmt, da die Elektronen des n-Leiters durch die Kathode in Richtung der Raumladungszone „gedrängt“ werden und sich mit den positiv geladenen Ionen an der Raumladungszone verbinden (siehe Abb.6).

Abbildung 6: Schaltung in Durchlassrichtung 

Das „Drängen“ in Richtung Raumladungszone folgt daher, weil sich ja zwei Ladungsträger mit gleicher Ladung abstoßen und mit unterschiedlicher Ladung anziehen. Genau das gleiche passiert im p-Leiter: alle „Löcher“ werden durch die Anode in Richtung der Raumladungszone „gedrängt“ und verbinden sich mit den negativ geladenen Ionen. Die Rekombination der Atomrümpfe mit den Ladungsträgern bewirkt, dass die Breite der Raumladungszone sich so stark verringert, dass Seite 10 

Ladungsträger mühelos jene Zone überqueren können, sodass ein starker Stromfluss zustande kommt.

Neben der Durchlassrichtung gibt es die sogenannte Sperrrichtung: Bei der Sperrrichtung wird die Kathode an den p-Leiter und die Anode an den n-Bereich angeschlossen; die Kathode bewirkt, dass die positiven Ladungsträger in dessen Richtung angezogen wird, wobei die Anode bewirkt, dass die negativen Ladungsträger von ihr angezogen werden. Infolgedessen wird die Grenzschicht in die Breite gezogen, da sie an negativen sowie positiven Ladungsträgern „verarmt“ (siehe Abb.7).

Abbildung 7: Schaltung in Sperrrichtung 

Ein Stromfluss ist nicht mehr möglich, da der Widerstand an der Grenzschicht so hoch ist, dass keine Ladungsträger mehr diese überqueren können.

6 Prämissen für die Umwandlung

Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit Strahlungsenergie in elektrische Energie umgewandelt werden kann?

Damit überhaupt die Energie der Lichtteilchen, der sogenannten Photonen, direkt in elektrische Energie umgewandelt wird, müssen folgende Bedingungen erfüllt sein: Zum einen muss die Energie liefernde Strahlung beim Eintreffen auf die Solarzelle absorbiert und keinesfalls reflektiert werden, damit so viele Photonen wie möglich umgewandelt werden können. Zum andern müssen die auf die Solarzelle eintreffenden Photonen bewirken, dass ein Valenzelektron aus dem Valenzband unmittelbar in das Leitungsband „gehoben“ werden kann, sodass sich jenes Elektron frei im Leitungsband bewegen kann und ein „Loch“ im Valenzband zurückbleibt. Dieses Loch wird aufgrund eines Valenzelektronverlusts positiv ionisiert und wirkt also wie ein positiver Ladungsträger. Kurzum, die eintreffenden Photonen müssen zur Anregung von Elektronen-Loch-Paaren führen. Des Weiteren müssen in einer Solarzelle die positiven

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und negativen Ladungsträger räumlich getrennt sein, da so infolge der Polarität zwischen positiv und negativ eine Spannung entsteht und Strom fließen kann. Dies schafft man ja, wie wir bereits wissen, durch gezieltes Dotieren des Halbleitermaterials mit Fremdatomen.

7 Stand der Technik

Es gibt drei verschiedene Sorten von Silizium-Zellen, deren Wirkungsgrade ungefähr bei fünfzehn Prozent liegen; monokristalline, polykristalline und Dünnschichtmodule. Um monokristalline Zellen herzustellen, werden aus einer hochreinen Silizium-Schmelze einkristalline Stäbe gezogen und danach in dünne Scheiben gesägt. Sie ist die Solarzelle, bei der der Gewinn an Energie mit bis zu 17,7 Prozent am höchsten ist, allerdings ist ihre Herstellung dafür auch die teuerste. Als nächstes gibt es polykristalline Zellen, deren Herstellung mit weniger Kosten verbunden ist; bei ihrer Herstellung wird das flüssige Silizium in Blöcke gegossen und danach in Scheiben gesägt. Jedoch resultieren bei der Erstarrung des Materials Kristallstrukturen, die unterschiedlich groß sind und an deren Grenzen Defekte auftreten könnten, wodurch daher die Energieausbeute der Solarzelle sich verringert. Eine noch deutlich niedrigere Energieausbeute erzielt man mit der letzten Sorte, nämlich der Dünnschichtzelle (auch amorphe Solarzelle genannt). Bei ihrer Herstellung wird auf Glas eine Silizium-Schicht abgeschieden, welche in etwa fünfzigmal dünner als ein menschliches Haar ist. Ihr geringer Wirkungsgrad liegt zwar bei etwa acht Prozent, sie sind dafür aber relativ preiswert. Sie werden zum Beispiel bei Taschenrechnern oder bei Uhren verwendet. Ein weiterer großer Nachteil ist, dass der Wirkungsgrad jener Module von Jahr zu Jahr geringer wird, da sie nach einer gewissen Zeit altern. Trotz der reichlich vorhandenen Photoneneinstrahlung braucht man für Photovoltaik eine große Fläche, um einen entsprechenden Wirkungsgrad erzielen zu können. Zudem kommt noch hinzu, dass der Wirkungsgrad noch infolge von Wechselrichtern gesenkt wird, das heißt, dass der schon ohnehin geringe Stromgewinn noch weiter gesenkt wird. Weitere Materialien für amorphe Module sind zum Beispiel Gallium-Arsenid, Germanium, Cadmium-Tellurid sowie Kupfer-Indium-Diselenid. Deren Wirkungsgrad liegt allerdings nur bei etwa 6 Prozent. Man sieht, dass große Arbeit an Entwicklung nötig ist, um einen deutlich höheren Wirkungsgrad von Solarzellen zu erzielen. Diese Arbeit ist natürlich mit viel Kosten und Aufwand verbunden.

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Für die Zukunft ist zu sagen, dass es ein vielversprechendes Konzept gibt, wodurch der Wirkungsgrad deutlich erhöht wird. Die Rede ist von der sogenannten Tandemzelle. Und zwar werden mehrere Halbleitermaterialen miteinander kombiniert, sodass die Ausbeute an Energie sich deutlich erhöht.

8 Einsatzmöglichkeiten

Die Einsatzmöglichkeiten von Photovoltaik sind vielfältig: Einzelne Solarzellen sind schon ausreichend, um Solar-Uhren sowie Solar-Taschenrechner in Betrieb zu bringen. Bei höherer Energieausbeute werden mehrere Zellen zu einem Modul zusammengefasst, sodass man jenen Solarstrom für viele Bereiche anwenden kann, wie zum Beispiel für einzelne Leuchte oder Bewegungsmeldern. Darüber hinaus für Parkscheinautomaten sowie für Verkehrsleitsysteme bis hin zur Anlagen für Garten- und Wochenendhäuser, Wohnwagen beziehungsweise auch Wohnhäuser. Im Besonderen ist die Nutzung für die Weltraumforschung relevant, zumal die elektrische Versorgung eines Satelliten durch Solarzellen erfolgt.

9 Fazit

Aufgrund der aktuellen schwerwiegenden Problematik hinsichtlich der Erderwärmung, Umweltverschmutzung beziehungsweise der Erschöpfung fossiler Brennstoffe wird Photovoltaik in der nächsten Zeit bei uns auf der Welt immer mehr an Popularität und Nutzen sowie an Bedeutung gewinnen, zumal Photovoltaik eine gute regenerativer Energieerzeuger ist, der schonend zur Umwelt ist und auf längere Zeit eine günstige Anschaffung darstellt. Der Grund, warum ich das Thema „Photovoltaik“ ausgewählt habe, liegt primär daran, dass mich die Tatsache, dass es überhaupt möglich ist, Strahlungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln, so mein Interesse geweckt hat, dass ich dem sich ablaufenden physikalischen Prozess bei der Solarzelle so exakt und ausführlich wie möglich auf den Grund gehen wollte. Außerdem wählte ich dieses Thema, zumal es auch große Bedeutung in der Wirtschaft darstellt, welche die Zukunft der gesamten Menschheit hinsichtlich verschiedener globaler Problematiken wie Klimawandel sowie Umweltverschmutzung bestimmen wird. In Bearbeitung dieser Facharbeit wurde mir evident, dass man durchaus mit Wegen und Mitteln wie beispielsweise Photovoltaik globale Problematiken zwar nicht völlig beseitigen kann, aber zumindest entgegen kommen kann. Allerdings werden seitens der überwiegenden Seite 13 

Menschenmasse solche wichtigen Entwicklungen leider aufgrund von Faktoren wie beispielsweise hohen Investitionskosten in der Praxis nicht genutzt, sodass für die Zukunft besondere Gewichtung auf Verbesserung des Wirkungsgrades einer Solarzelle sowie dessen deutlich kostengesenkte Bereitstellung liegt, damit Photovoltaik sich in unserem Leben mühelos etablieren kann.

Literaturverzeichnis

Durch Fußnoten gekennzeichnete Internetquellen

(1) Birgit Bomfleur: Energiegewinnung aus Photovoltaik, auf http://www.quanten.de/fotovoltaik.html, 01.05.2002 (2) Wissen Media Verlag: Definition: Dotierung, auf http://www.wissen.de/wde/generator/wissen/ressorts/technik/index,page=10862 32.html

(3) Cepheiden: Definition: Defektelektron, auf

http://de.wikipedia.org/wiki/Defektelektron, letzte Aktualisierung: 15.02.2008, 8: 45 Uhr

Sonstige verwendete Internetquellen

(1) Photovoltaik für Experten, auf http://www.lexsolar.de/index.asp?sid=9 (2) Solarzelle, auf http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/umwelt-technik/16solarzelle/index.htm (3) Beschreibung des Photovoltaischen Effekts, auf http://www.kbhandelszentrum.de/solarstrom-grundlagen/photovoltaischereffekt.krasch, letzte Aktualisierung: 22.02.2008 (4) Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (FH): Versuchsanleitung: Solarzelle, auf http://www.imn.htwk-leipzig.de/~physics/praktikum/anleitung/f1.pdf Seite 14 

(5) Halbleiterdiode, auf http://www2.hs-fulda.de/~pfisterer/mt/mt6.pdf (6) p-n-Übergang, auf http://www.radartutorial.eu/21.semiconductors/hl08.de.html (7) Das Elektronik-Kompendium: p-n-Übergang, auf http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/0112072.htm

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