Technikspiele selbst gemacht von und für kleine und große Leute: Photovoltaik: Solarzellen und -module selbst gemacht

Von Dr. Hans Gruber

Mit dem Ziel in jungen Menschen die Liebe zu Naturwissenschaft und Technik zu wecken, entwickelte ich über mehr als einem Jahrzehnt eine mittlerweile recht beachtliche Sammlung an Lernspielen. Lernspiele, die Kinder und Jugendliche - mit und ohne Anleitung durch Erwachsene - selber bauen können nach dem Motto: Lernen und Begreifen durch Anfassen und Experimentieren.
Aufgrund der steigenden Zahl an Nachfragen zu den Lernspielen beschloss ich, Bauanleitungen zu diesen Spielen zu publizieren.
In dieser Ausgabe beschreibe ich, wie man aus Photovoltaik-Bruch Solar-Zellen und -Module preiswert selber bauen kann. Es schließen sich erste Experimente mit diesen Zellen und Modulen an.

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: neobooks
• Erscheinungsdatum: 5. März 2014
• ISBN: 9783847678199

Buchvorschau

Einleitung

Ein Teil der gigantischen Energiemenge, die unsere Sonne aussendet, erreicht uns auf der Erde als Licht und Wärme. Über letztlich Sand und ein paar technische Tricks wandeln wir das Licht in elektrische Energie um. Diese Technik heißt Photovoltaik - abgekürzt 'PV'.

Die technischen Tricks bestehen darin, dass aus Sand das Element Silizium gemacht wird und dem Silizium geringe Mengen anderer Elemente beigemischt werden. Dann wird es in Scheiben geschnitten. Eine Seite - die Unterseite - der Scheiben bekommt eine Metallbeschichtung und die Oberseite ein lichtdurchlässiges Metallgitter.

Fällt nun Licht auf die Oberseite, werden Elektronen freigesetzt, die einen - elektrischen - 'Druck' auf die Unterseite ausüben. Elektrischer Druck heißt Spannung. Die Spannung, die sich in Silizium-Solarzellen aufbaut, beträgt ca. 0.5 Volt. Schließt man Vorder- und Rückseite einer derartigen Solar-Zelle über z.B. einen Solarmotor 'kurz', fließt ein Strom von der Vorder- zur Rückseite durch den Motor und bringt ihn ans Laufen. Die Menge an Strom, die eine PV-Zelle erzeugt, hängt von ihrer Größe (Fläche) und der 'Menge' an einfallendem Licht ab.

In der Praxis werden PV-Zellen - z. B. auf Hausdächern - elektrisch so zusammengeschlossen, dass sich Spannungen bis zu 230 Volt (und