Thema: Solarzelle Wirkungsgrad

Hi,

ich hab da eine Frage zu dem Wirkungsgrad der Solarzelle.
Ich muss ein Kurzreferat über die Solarzelle machen und mir wurde vorgegeben dass ich etwas über den Wirkungsgrad erzählen soll.

Jetzt meine Frage:
Ich kenn mich nicht sehr gut aus und wollte wissen was überhaupt der Wirkungsgrad ist.
Kann mir das einer kurz erklären? Es soll auch nicht kompliziert, also mit etlichen Fachausdrücken etc., sein.

Einfach ein paar Sätze die ich in meinem Kurzreferat verwenden könnte, und so dass ich das Prinzip des Wirkungsgrades versteh.


Danke im vorraus
MfG

Der Wirkungsgrad ist einfach das Verhältnis der abgegebenen Energie zur zugeführten Energie.
Also speziell auf die Solarzelle bezogen:
Sie nimmt X Kilowatt Sonnenleistung auf. Kann aber nur Y Kilowatt in elektrische Energie umwandeln.
der wirkungsgrad ist dann = Y/X bzw. P(elektrisch)/P(Licht)

Bei einer Solarzelle liegt laut Internetquellen der theoretische maximale Wirkungsgrad bei 29%.... also wenn man den Wirkfaktor ausrechnet 0,29

Ok,
also das Grundprinzip versteh ich jetzt so eingermaßen.

Also sollte ich auch etwas zum rechnerischen sagen?
Weil das verstehe ich nohc nicht so ganz. Ich hab z.B. bei wikipedia ein paar formeln gefunden, kann aber nicht wirklich etwas damit anfangen.
Könntest du mir das vielleicht etwas genauer erklären?
Aber nicht zu kompliziert bitte. =)

Rechnerisch ist das eigentlich ganz einfach:

Sagen wir mal die Sonne gibt der Solarzelle 100 Kilowatt an Leistung. (Einfach durch die Sonnenstrahlen)
Die Solarzelle wandelt diese 100 Kilowatt Sonnenleistung dann in elektrische Leistung.... also "Strom" um. Sie kann aber nicht die komplette Sonnenleistung umwandeln und gibt 29 Kilowatt Strom ab.
Du siehst also da fehlen mal eben 71 Kilowatt.
Hier kommt der Wirkungsgrad ins Spiel. Dieser beschreibt einfach nur wie viel wirksam eine Maschine oder was auch immer Leistung umwandeln kann.

Dies wird einfach berechnet indem man das was aus der Maschine (Solarzelle) rauskommt durch das was in sie hineinkommt teilt.

100 gehen rein.... 29 gehen raus...also teilt man 29/100 = 0,29

Damit man noch eine Prozentangabe machen kann muss man dieses Ergebnis mit 100 multiplizieren. 0,29 * 100 = 29. Also 29% Wirkungsgrad.
Was im Endeffekt bedeutet, dass 29 Prozent der Eingangsenergie (Sonnenenergie) in Ausgangsenergie (elektrische Energie) verwandelt werden kann.

Ich würde mich in einem Referat auch nicht aus dünnes Eis begeben, wenn ich rechnerisch nicht erklären kann, warum Solarzellen welchen Wirkunngsgrad haben.

Silzium-Solarzellen neuester Technik haben in etwa einen Wirkungsgrad von bis zu 20%. Ds heisst, sie wandeln bis zu 20% des einfallenden Sonnenlichts in Energie um. Einträge in Wikipedia & Co, die bis zu 40% versprechen sind vermutlich absichtliche Fehlinformationen die zur Werbung dort platziert worden sind oder beruhen auf Annahmen wie effizient zukünftige Solarzellen sein könnten.

Silzium-Solarzellen die heute schon an die 20% heranreichen verwenden im Gegensatz zu früheren Versionen unterschiedliche Siliziummaterialien und eine andere Art des so genannten Emitters, einer dünnen Schicht, die die elektrischen Ladungsträger sammelt.

Ich denke auf den Seiten des Fraunhofer-Institutes kannst du genügend dazu nachlesen. Willkommen beim Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE — Fraunhofer ISE

Also vielen Dank für die Hilfreichen Antworten. Ich kann mir jetzt schon viel mehr darunter vorstellen. +

Danke

Also das was reingeht wird in Kilowatt berechnet.
Und das was raus kommt in U? Also elektrische Spannung?

Oder verwechsle ich da etwas?

Beides in Watt. "kilo" ist ja nur eine Vorsilbe und steht für Tausend. Watt ist die eigentliche Einheit

achso ok.

Aber eine frage hätte ich dann noch: Wie viel (Kilo)Watt gehen denn so in eine Solarzelle rein?
Also wie viel gibt die Sonne ab?

Rotznase10

achso ok.

Aber eine frage hätte ich dann noch: Wie viel (Kilo)Watt gehen denn so in eine Solarzelle rein?
Also wie viel gibt die Sonne ab?

Die Solarkonstante beträgt 1,367kW/m²