Wie funktioniert's? - Photovoltaik:

Der Photoelektrische Effekt wurde im Jahre 1839 von dem französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel entdeckt. 1905 gelang es Albert Einstein, den Photoeffekt richtig zu erklären, wofür er 1921 den Nobelpreis für Physik bekam. 1954 wurde die erste Siliziumzelle mit einem Wirkungsgrad von 6% entwickelt, seit 1956 kommen Photovoltaikzellen in Satelitten zum Einsatz und seit 1958 im kommerziellen Bereich.

Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels Solarzellen. Solarzellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien, die unter Zufuhr von Licht elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken. Fast alle Solarzellen werden aus dem Halbleitermaterial Silizium (Si) produziert. Silizium ist das zweithäufigste Element in der Erdrinde und deswegen sowohl in ausreichenden Mengen zur Produktion von Solarzellen vorhanden, als auch umweltverträglich in der Verwendung.

Um aus Silizium eine Solarzelle zu produzieren, werden gezielt chemische Elemente in das Material eingebracht, die entweder einen positiven (p-Schicht) oder negativen (n-Schicht) Ladungsüberschuß im Material erzeugen. Zwischen diesen beiden Schichtenentsteht an der Grenzschicht (p-n-Übergang) ein elektrisches Feld.

Wenn Licht auf den Halbleiter trifft, werden Ladungsträger aus dem Material quasi "herausgeschossen". Das herrschende elektrische Feld trennt diese Ladungsträger, so dassan den Metallkontakten Gleichstrom fließt, wenn man einen Verbraucher annschließt.