fischertechnik Profi Solar Power Modell

PROFI Solar Power

Mit diesem Baukasten lernst du die Grundlagen der Solartechnik kennen. Beim Durchlesen dieser didaktischen Informationen und Ausprobieren der verschiedenen Modelle wirst du Schritt für Schritt an das Thema Solarenergie herangeführt. Jetzt wünschen wir dir viel Spaß und Erfolg beim Experimentieren mit dem PROFI Solar Power.
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PROFI Solar Power

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Grundlagen der Solarenergie

Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die von der Sonne durch Kernfusion erzeugte Energie, die in Teilen als elektromagnetische Strahlung (Strahlungsenergie) zur Erde gelangt. Der mengenmäßig größte Nutzungsbereich ist die Erwärmung unseres Planeten. Mit Hilfe der Solartechnik lässt sich die Sonnenenergie auf verschiedene Arten nutzen:

  • Sonnenkollektoren erzeugen Wärme und Hitze
  • Sonnenwärmekraftwerke erzeugen elektrischen Strom durch Umwandlung von Hitze in Wasserdampf
  • Solarkocher oder Solaröfen erhitzen Speisen
  • Solarzellen erzeugen elektrischen Gleichstrom (Photovoltaik)

Eine Solarzelle oder photovoltaische Zelle ist ein elektrisches Bauelement, das die im Licht (in der Regel Sonnenlicht) enthaltene Strahlungsenergie direkt in elektrische Energie wandelt. Die physikalische Grundlage der Umwandlung ist der photovoltaische Effekt. Die Solarzelle darf nicht mit dem Sonnenkollektor verwechselt werden, bei dem die Sonnenenergie ein Übertragungsmedium (meist Heizwasser) aufheizt. Solarzellen bestehen aus Silizium. Die Siliziumblöcke werden in ca. 0,5 Millimeter dünne Scheiben zersägt. Die Scheiben werden im nächsten Schritt mit verschiedenen Fremdatomen dotiert, das heißt gezielt verunreinigt, was für ein Ungleichgewicht in der Siliziumstruktur sorgt. Dadurch entstehen zwei Schichten, die positive p-Schicht und die negative n-Schicht. Vereinfacht ausgedrückt entsteht der elektrische Stromfluss dadurch, dass sich Elektronen aus der n-Schicht, angeregt durch das einfallende Licht, über den angeschlossenen Verbraucher (z. B. Solarmotor) zur p-Schicht bewegen. Je mehr Licht (also Energie) auf die Zelle fällt, desto beweglicher werden die Elektronen. Wenn man eine Solarzelle an einen Verbraucher anschließt, bewegen sie sich bevorzugt in diese Richtung. Da du dir den Stromfluss als Kreislauf vorstellen kannst, kommen immer wieder Elektronen auf der n-Schicht an und wandern wieder zur p-Schicht. Dieser Elektronenfluss bewirkt, dass Strom fließt und sich der Motor dreht.

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