Einleitung

A1.2 Solarzellen aus anderen Materialien

Silizium hat so viele Vorteile, dass es den Markt heute noch dominiert. Ein Pluspunkt ist bestimmt, dass man die Handhabung dieses Materials so gut beherrscht. Das kommt daher, dass auch die Chips für Computer und Unterhaltungsindustrie aus Silizium hergestellt werden. Doch suchen die Forscher natürlich weiter. Einen Eindruck vermittelt Ihnen ein weiterer Blick in das Hochschulbuch von Lewerentz:

Literaturarbeit 

Lewerentz H.J. und Jungblut H.: Photovolatik: Grundlagen und Anwendungen Schauen Sie im Inhaltsverzeichnis auf den Seiten XII und XIII, sowie in der Abbildung 6.9 auf Seite 295, wieviele andere Stoffe bei den Dünnschichtsolarzellen neben dem Silizium von Bedeutung sind. Lesen Sie anschliessend den Kommentar des Fachmanns, die Einleitung auf der Seite 155.

A1.3 Trends in der Photovoltaik-Forschung

Ideal wäre doch, wenn man die raffinierten Prozesse im grünen Blatt für Photovoltaik nutzen könnte! In der Tat gibt es erfolgversprechende Ansätze mit organischen Solarzellen:

Literaturarbeit 

Lewerentz H.J. und Jungblut H.: Photovolatik: Grundlagen und Anwendungen Überfliegen Sie den Anfang des Kapitels 7.4 "Alternative Materialien" auf den Seiten 346 bis 348. Schauen sie aber das Diagramm von Abbildung 7.17 gründlicher an. Es zeigt, dass die Schwierigkeiten nicht so einfach überwunden werden können, wie es die Medien manchmal darstellen.

Zum Schluss aber etwas, was die einen als Trost, aber andere vielleicht als Frustration empfinden werden: Die Photovoltaikforschung muss auch auf einem viel primitiveren Niveau vorangetrieben werden. Dort sprechen manche bloss von "Entwicklung". In der Praxis gibt es nämlich eine Reihe von Erfahrungen mit so simplen Dingen wie Blitz und Sturm ...

Literaturarbeit 

Krieg B.: Strom aus der Sonne Lesen Sie die Seiten 223 bis 226 dieses Buchs, das bei Solarpraktikern guten Anklang findet. Zuerst ist von der Spannungsfestigkeit (= Qualität der Isolation) die Rede, einem Fabrikationsproblem. Dann stellt sich die Frage nach dem Blitzschutz, einem Problem, das doch Benjamin Franklin vor 250 Jahren schon gelöst hat - oder doch nicht?

Lernkontrolle

Haben Sie so intensiv gearbeitet, dass Sie folgende Aufgaben lösen können?

Aufgabe A1.1 

a) Weshalb sind monokrostalline Solarzellen am teuersten? b) Was ist "amorphes Silizium"? Welche Eigenheiten haben Solarzellen aus a-Si? c) Was ist eine Tandemzelle?

Aufgabe A1.2 

Schlussbilanz: Angenommen, Sie sind in der Baukommission für ein neues Schulhaus in Ihrer Wohngemeinde. Obwohl sparsam mit dem Steuergeld umzugehen ist, wollen sie den Stimmbürgerinnen und Stimmbürgern doch einen Zusatzkredit von 200'000 Fr. für eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage schmackhaft machen. a) Wie argumentieren Sie? (Mindestens drei Stichworte.) b) Welchen Zellentypus schlagen Sie vor? (Mindestens drei Argumente.)

Lösungen zur Lernkontrolle

Aufgabe A1.1:

Sie finden die Antworten vorn im Text.

Aufgabe A1.2:

a) Die Photovoltaik ist noch unwirtschaftlich. => Die öffentliche Hand muss vorangehen.

Ein Schulhaus ist besonders geeignet als Werbung für eine zukunftsträchtige Lösung.

Die Summe ist vielleicht vergleichbar mit den Kosten der Elektroinstallation oder den künstlerischen Schmuck, aber sie ist gering im Vergleich zu den Gesamtkosten.

b) Es gibt für alle drei Sorten Argumente. Ich wäre für diejenige Sorte, die unter vergleichbaren Bedingungen die beste Langzeitbeständigkeit ausweisen kann.

Additum 2:

ETH-Fallstudie Photovoltaik

Aufgabenstellung:

• Arbeiten Sie die Fallstudie möglichst zu zweit genau nach Anweisung durch.

• Versuchen Sie, sich neueste Unterlagen zur Solaranlagen-Technologie zu beschaffen.

• Versuchen Sie auch, Angaben über die Sonneneinstrahlung am Ort Ihres Schulhauses zu bekommen.

• Überlegen Sie sich, wie weit Ihre Lösungen sich auf Ihr eigenes Schulhaus übertragen lassen. Vielleicht starten Sie sogar eine politische Aktion, um das nötige Kapital zusammenzutragen...

Additum 3:

Experimentelle Bestimmung von h

Aufgabenstellung:

• Bestimmen Sie den Wert der für die Photovolatik fundamentalen Naturkonstanten h.

• Benützen Sie dazu die Unterlagen und das Material von Additum 3 aus dem ETH-Leitprogramm "Kann man Atome sehen?"

• Sie lernen bei dieser Arbeit die Leuchtdioden noch genauer kennen.