Wie funktionieren Solarzellen?

In den Zellen der Solarmodule wird bei Lichteinfall Gleichstrom erzeugt.
Durch ein gezieltes Einbringen von Fremdatomen, dem sogenannten Dotieren, werden in der Zelle zwei unterschiedliche Schichten erzeugt. Es entsteht eine positiv (p-Schicht) und eine negativ (n-Schicht) geladene Seite. Dadurch bildet sich zwischen diesen beiden Schichten (p-n-Übergang) ein elektrisches Feld, was auch als Raumladungszone bezeichnet wird.

Trifft nun Licht auf die Solarzelle, werden in der Raumladungszone die elektrischen Ladungen getrennt, wodurch eine von der Bestrahlungsstäke weitgehend unabhängige Gleichspannung entsteht. An den Außenseiten der beiden Schichten werden nun Elektroden angeschlossen. Die unterschiedliche Ladung möchte sich wieder ausgleichen. Dieses kann dann über einen geschlossenen Stromkreis (Wechselrichter, Lampe, …) erfolgen, welche an den Elektroden angeschlossen werden. Es fließt elektrischer Strom. Die Stromstärke und somit die elektrische Leistung ist direkt von der Bestrahlungsstärke abhängig.

Alle miteinander verschalteten Module zusammen bilden den Solargenerator. Der vom Generator produzierte Gleichstrom wird zum Wechselrichter geführt, welcher den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und in das Hausnetz bzw. das öffentliche Stromnetz einspeist.