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SolarzellenElektrizität durch Licht
Halbleiter„ Halbleiter sind Stoffe, die je nach Temperatur
entweder Strom leiten oder isolieren.“
Mit abnehmender Temperatur isolieren sie besser. (Isolator)
Mit zunehmender Temperatur leiten sie besser. (Leiter)
SilikateSilikate sind die Salze der Kieselsäure (Si(OH)4)
Silicate bestehen aus SiO4 Tetraedern
Viele Kationen Viel verschiedene Vernetzungen möglich
AlumosilikateSi-Atome teilwiese durch Al-Atome ersetzt
Häufigstes Mineral: Feldspat(60% der Erdkruste)Kalifeldspat (K[Al2Si2O8])NatronfeldspatKalkfeldspat
Die häufigsten Elemente der
Erdrkurste sind:
O, Si, Al
DotierungEinbringen von chemischen Elementen, die einen
positiven oder negativen Ladungsunterschied im Halbleitermaterial erzielen.
P-dotierter Halbleiter
N-dotierter Halbleiter
Man kann nur Halbleiter, wie z.B. Silicium, dotieren
Erzielt durch Phosphor/Arse
n
Erzielt durch Bor
Herstellung
Polykristallin
Monokristallin
Amorph
Herstellung-AmorphHalbleiter wird auf Glas o.ä. Trägerplatte
gedampft
Kristallstruktur geht verloren (amorph=Ohne Gestalt)
Wirkungsgrad liegt bei 5-7% (13%)
Herstellung-PolykristallinFlüssiges Silicium wird in Blöcke gegossen
Bei der Erstarrung bilden sich unterschiedlich große Kristallstrukturen Kristalldefekte kleinerer Wirkungsgrad
Anschließend werden die Blöcke zerschnitten
Wirkungsgrad liegt bei 13-15% (18%)
Herstellung-MonokristallinAusgangsmaterial: Silicium (98% Reinheit!),
Herstellung aus Quarz (SiO2) mit Kohlenstoff in Lichtbogenofen
Herstellung von monokristallinen Stäben durch Einschmelzen
Zerschneiden der Stäbe, anschließend Dotierung
Wirkungsgrad liegt bei 14-17% (24%)
Der Aufbau
VerwendungHalbleiter:
• Mikrochips (Zum Großteil aus Silizium)• Leuchtdioden• Beschleunigungssensor im Airbag
Solarzellen:• Photovoltaik (Taschenrechner, Haushalt,
Satelliten…)• Solarthermie (Warmwasser, Schneeräumung…)
Organische SolarzellenBestehen meist aus Farbstoffen der
Phthalocyanin Gruppe und Molekülen aus Kohlenstoffatomen
Elektronenwolke um Molekül ändert Form Ladungsverschiebungen
Die gelösten Elektronen wandern über Kohlenstoffkugeln zur Kathode
Danke für eure AufmerksamkeitQuellen:www.solar-is-future.dewww.solartotal.dewww.univie.ac.atwww.photovoltaik.co.atwww.halbleiter.orgwww.solarserver.dewww.simplyscience.chwww.internetchemie.infoEl-Mo
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