>PHOTOVOLTAIK

>Wie funktioniert PV?

Der photovoltaische Effekt wurde bereits 1839 von dem damals erst 19-jährigen französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel (* 24. März 1820 in Paris; † 11. Mai 1891 in Paris) entdeckt.

Dabei werden in einem mit Fremdatomen versehenen Halbleitermaterial (Grundmaterial Silizium) durch die auftreffenden Photonen des Sonnenlichtes Energiezustände im Halbleiter-Material geschaffen, die eine elektrische Spannung hervorrufen. Werden die beiden Enden der Metallkontaktierungen auf der dünnen Halbleiterscheibe geschlossen, so fließt Strom.

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Die erste wesentliche Voraussetzung für diese Technologie ist der sogenannte Photoeffekt. Lichteinstrahlung (in Form von Photonen) kann Elektronen aus ihren atomaren Bindungen "herausschlagen". Beim sogenannten äußeren Photoeffekt treten Elektronen aus dem Material aus, beim sogenannten inneren Photoeffekt, der in Halbleitermaterialien auftritt, entstehen dadurch freie Ladungsträger.

In der technischen Anwendung kommt es zu einer Zusammenschaltung vieler solcher Einzelzellen, wodurch entsprechend hohe Spannungen realisiert werden können. Der Grundstoff für die heute am weitesten verbreiteten Solarzellen ist Silizium, eines der häufigsten Elemente der Erde. Es muß aber für die Halbleitertechnik in sehr reiner Form vorliegen.

Der Durchbruch in der Entwicklung der Solarzellen wurde Mitte der Fünfzigerjahre geschafft, als es galt, die Energieversorgung der Raumfahrt zu gewährleisten. Für diesen Anwendungszweck war neben dem geringen Gewicht die hohe Zuverlässigkeit von solarer Stromversorgung entscheidend.

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