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