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Eigenschaften einer Solarzelle HTML5

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Zusammenfassung

Eine Photovoltaikzelle (PV-Zelle), im allgemeinen Sprachgebrauch Solarzelle genannt, wandelt Sonnenenergie in elektrische Energie um. Es ist eine der bekanntesten Anwendungen von Halbleitermaterialien wie Silizium.

Eine Solarzelle folgt einem bestimmten Zusammenhang I = f (U). Die Strom-Spannungs-Kennlinie ist hierbei charakteristisch für jede Solarzelle. Die Werte ISC (Kurzschlussstrom) und VOC (Leerlaufspannung) sind wichtige spezifische Werte für eine Solarzelle. Es ist zu beachten, dass diese Werte und das Aussehen der Kennlinie von vielen anderen Faktoren wie der Art des Halbleiters, der Sonneneinstrahlung und der Zelltemperatur abhängen.

Eine Solarzelle liefert nur dann Strom, wenn sie an einen Verbraucher angeschlossen ist. Es genügt dann, den Betriebspunkt maximaler Leistung zu berechnen, um den Wert des von der Zelle gelieferten Stroms und der Spannung zu bestimmen. Es gibt einen bestimmten Wert der Last, der die Leistung maximiert. Dieser Betriebspunkt maximaler Leistung wird MPP (Maximum Power Point) genannt.

PMPP = VMP × IMP

Eine Solarpanel-Installation erfordert immer die Installation eines "Ladereglers", damit die Arbeitsspannung in der Nähe dieses maximalen Betriebspunkts (MPP) positioniert wird.

Lernziele

  • Veranschaulichen des I = f (U)-Zusammenhangs in Solarzellen.
  • Vergleichen von in Reihen und parallel geschalteten Solarzellen.
  • Untersuchen des Betriebspunktes einer Schaltung.
  • Charakterisieren von einzelnen Solarzellen oder ganzen Solarmodulen durch die Größen ISC, VOC sowie definieren des Betriebspunktes maximaler Leistung (MPP) und des Füllfaktors (FF).