Solarzelle
Eine Solarzelle wandelt die Sonneneinstrahlung in elektrische Energie um. Die Solarzellen sind also der Teil einer Photovoltaikanlage, der das Sonnenlicht auffängt. Sie sitzen daher auf der Oberfläche einer Solaranlage.
Man unterscheidet verschiedene Typen von Solarzellen. Sie charakterisieren sich entweder durch ihr Material, durch die Materialdicke oder die Kristallstruktur. Als Oberflächenmaterial wird am häufigsten der Halbleiterstoff Silizium eingesetzt, der auf der Erde in quasi unerschöpflichem Ausmaß zu finden ist und sehr umweltverträglich verarbeitet werden kann.
Neben der Verwendung dieses Halbleitermaterials gibt es auch neue Ansätze wie der Bau von organischen oder Farbstoffsolarzellen. Die organischen Solarzellen lassen sich zwar kostengünstig herstellen, haben derzeit aber noch einen relativ geringen Wirkungsgrad und eine recht kurze Lebensdauer. Die Farbstoffzellen hingegen haben einen hohen Wirkungsgrad aber ebenfalls eine kurze Lebensdauer.
Siliziumzellen sind ähnlich wie großflächige Photodioden aufgebaut. Die durch Sonneneinstrahlung zugeführte Energie erzeugt am Übergang der Siliziumschicht freie Ladungsträger. Im internen elektrischen Feld werden diese in Strom umgewandelt.
Am Anfang der Solartechnik wurden vor allem runde Zellen eingesetzt. Mittlerweile ist diese Zellenform jedoch eher selten zu finden. Viel mehr haben sich quadratische Zellen, oder solche mit abgeschrägten Ecken, durchgesetzt. Die Längenmaße einer Zelle liegen zwischen 125 und 200 Millimetern. Es gibt auch sehr kleine Zellen, die im Bereich der Kleingeräte, wie Taschenrechner, verwendet werden. Die Spannung dieser Zellen ist annährend gleich zu den großen. Allerdings wird mit ihnen weniger Strom erzeugt.
Die Lebensdauer einer Solarzelle aus Silizium wird je nach Bauweise auf 20 bis 30 Jahre geschätzt.