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Ein bisschen Theorie

n-Schicht: Sie besteht im Wesentlichen aus dem Halbleiterelement Silizium (Si; Halbleiter sind bei Zimmertemparatur schwache Leiter, bei tiefen Temparaturen Isolatoren). Die Siliziumatome sind gitterartig angeordnet. Ersetzt man einzelne Siliziumatome durch Phosphoratome (P), so werden bei ihrem Einbau in den Siliziumkristall nur 4 der 5 Elektronen für die Elektronenpaarbindung benötigt. Das übrigbleibende Elektron ist schwach an das Phosphoratom gebunden. Da Elektronen negativ geladene Teilchen sind, spricht man von n-Schicht. Der Vorgang der gezielten Verunreinigung heißt Dotierung.
p-Schicht: Die p-Schicht ist statt mit Phosphoratomen mit Boratomen dotiert. Diese stellen für die Bindung an Siliziumatome drei Elektronen zur Verfügung, somit fehlt hier für eine stabile Elektronenpaarbindung ein Elektron. Da sich dieses fehlende Elektron wie ein positives Teilchen verhält, spricht man von p-Schicht.
Grenzschicht: Bringt man p- und n-Schicht aneinander, so wandern einige schwachgebundene Elektronen aus der n- in die p-Schicht und vervollständigen dort die noch unvollständigen Elektronenpaarbindungen. Der Bereich,in dem es zu solchen Wanderungen kommt, heißt Grenzschicht.
Elektrisches Feld: Unter einem elektrischen Feld versteht man einen Raum, in dem auf elektrisch geladene Körper Kräfte ausgeübt werden ( z. B: zwischen Fingerspitze und Türklinke kurz vor dem Hinfassen, geeigneter Boden und Schuhsohle vorausgesetzt. Kurz vor dem Berühren der Klinke ist die Kraft auf die Elektronen so groß, dass sie überspringen - spürbarer Entladungsfunke)
Funktion      (vereinfachte Darstellung)

 

 

 

 

Man kann sich auf die Solarmodule auftreffendes Licht als einen Strom von Energieteilchen (Lichtquanten) vorstellen. Die Energie solch eines Teilchens hängt von der Wellenlänge (Farbe) des auftreffenden Lichts ab. So sind die Quanten des dunkelroten Lichts nur halb so energiereich wie die des blauen bis violetten Lichts. Trifft nun solch ein Lichtteilchen auf ein Elektron in der Grenzschicht, so kann es dieses aus der Bindung herauslösen (das Elektron verlässt seinen Platz), vorausgesetzt, seine Energie reicht dafür aus. Übrig bleibt eine Lücke (ein Loch). Im elektrischen Feld der Grenzschicht erfährt das Elektron eine Kraft in Richtung n-Schicht, da dort Elektronen fehlen. Elektronen in unmittelbarer Umgebung des Lochs springen nun, ebenfalls wegen des elekrischen Feldes in der Grenzschicht, in das entstandene Loch; dieses ist also ebenfalls, allerdings in Richtung p-Schicht, gewandert. Über den Verbraucher bewegen sich nun die Elektronen zurück zu den Lücken, die inzwischen am Rückseitenkontakt angekommen sind.
einfaches Modell eines Atoms:

Negativ geladene Elektronen "umkreisen" den positiv geladenen Kern. Die Anzahl der positiven Ladungen im Kern ist genauso groß wie die der den Kern umkreisenden negativ geladenen Elektronen.

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