Grundprinzipien des photovoltaischen Effekts von Solarstraßenlaternen

Ein Solarmodul , das nach dem Prinzip des photovoltaischen Effekts arbeitet, empfängt tagsüber Sonnenstrahlung und wandelt diese nachts in elektrische Energie um . Der photovoltaische Effekt ist ein Phänomen, bei dem ein Halbleiter unter Lichteinfall eine elektromotorische Kraft erzeugt.

Der photovoltaische Effekt wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet . Der Wind-Solar-Komplementärregler beschreibt das Phänomen, bei dem eine Potenzialdifferenz zwischen verschiedenen Bereichen eines ungleichmäßigen Halbleiters oder einer Kombination aus Halbleiter und Metall entsteht. Es handelt sich dabei zunächst um einen Prozess der Umwandlung von Photonen (Lichtwellen) in Elektronen und von Lichtenergie in elektrische Energie; anschließend um einen Prozess der Spannungserzeugung. Mit Spannung lässt sich ein Stromkreis bilden , vergleichbar mit dem Bau eines Damms.   Wenn die beiden miteinander verbunden sind .

Wenn Licht auf die Solarzelle und Licht Wird Licht in der Grenzschicht absorbiert, kann ein Photon mit ausreichender Energie Elektronen aus den kovalenten Bindungen in p- und n-dotiertem Silizium anregen, wodurch Elektron-Loch-Paare entstehen. Die Elektronen und Löcher in der Nähe der Grenzschicht werden durch den elektrischen Feldeffekt der Raumladung voneinander getrennt, bevor sie rekombinieren. Die Elektronen wandern in den positiv geladenen n-dotierten Bereich, die Löcher in den negativ geladenen p-dotierten Bereich. Durch diese Ladungstrennung in der Grenzschicht entsteht eine messbare Spannung zwischen den p- und n-dotierten Bereichen. Nun können Elektroden auf beiden Seiten des Siliziumwafers angebracht und ein Voltmeter angeschlossen werden. Bei kristallinen Silizium-Solarzellen liegt die typische Leerlaufspannung zwischen 0,5 und 0,6 V. Je mehr Elektron-Loch-Paare durch Licht in der Grenzschicht erzeugt werden, desto höher ist der Strom.

Solarenergie wird künftig die sauberste, sicherste und zuverlässigste Energiequelle sein. Die Industrieländer betrachten die Entwicklung und Nutzung von Solarenergie als zentralen Bestandteil der Energiewende und planen dies langfristig.