Solarzellen
Solarzellen sind technische Vorrichtungen, die zur Gewinnung der Elektrizitätsenergie aus der Strahlungsenergie der Sonne eingesetzt werden.
Solarzellen bestehen aus einem Halbleiterphotoelement, der die Umwandlung von Energie aus den Sonnenstrahlen in die Elektrizitätsenergie durch den Photoeffekt im Innern ermöglicht.
Für die meisten Anwendungen der Technik werden Solarzellen zu einer Batterie zusammengeschaltet. Solche Vorrichtungen sind in der Raumfahrtzu finden, um die Satelliten mit Energie zu versorgen. Es handelt sich hier um die Sonnenpaneele.
Die leichten Propeller-Flugzeuge werden mit Hilfe von leistungsstarken Solarzellen angetrieben, indem die Antriebsaggregate mit dem Strom aus der Sonnenenergie versorgt werden.
Der Wirkungsgrad von ersten Solarzellen erreichte ca 24 %.
Von Forschern des Fraunhofer-Instituts konnte 1997 eine Solarzelle hergestellt werden, die einen Wirkungsgrad von rund 31 % ermöglichte.
Der Kern der Zelle besteht aus übereinander liegenden Schichten aus Gallium-Antimonid und Gallium-Arsenid.
Das Sonnenlicht wird von einem Linsensystem gebündelt.
Der Wirkungsgrad von Solarzellen, die heutzutage hergestellt werden, erreicht 32,3 %.
Zur Herstellung von Dünnschichtsolarzellen wird das äußerst günstige und zeitsparende Abscheidungsverfahren eingesetzt.
Diese Solarzellen bestehen aus aktiven Elementen wie Kupfer, Selen, Zink und Indium. Der Wirkungsgrad solcher Systeme erreicht 13 %.
1999 kamen Dünnschichtsolarzellen auf den Markt, die aus Kupfer,
Gallium, Indium und Diselenid hergestellt wurden, und deren Wirkungsgrad
auf 19 % gestiegen ist.
Trotz der niedrigen Werte im Vergleich zu den herkömmlichen Solarzellen gelten die Dünnschichtsolarzellen als kostengünstig bezüglich der Produktionskosten.
Eine Solarzelle mit einem Halbleiter organischer Natur wurde im Jahr 2000 von Bell Laboratories konstruiert. Dabei ist den Forschern gelungen
Pentacen anstelle von Silizium im Photoelement zu verwenden.
Der Kohlenwasserstoff Pentacen besteht aus fünf kondensierten Benzolringen.
Dank der Kristallform des Halbleiters konnte ein Prototyp der Solarzelle gebaut werden, deren Wirkungsgrad 4,5 % erreicht.