Grundlagenprinzip
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    Grundlagenprinzip einer Solarzelle

    Grundprinzip einer SolarzelleGrundprinzip einer SolarzelleJeder weiß, strahlt Sonnenlicht auf eine Solarzelle, fließt Strom. Doch was ist Strom eigentlich und wie entsteht dieser in der Solarzelle? Genau diese Fragen soll das vorliegende Exponat erläutern: Der Versuchsaufbau besteht aus einer Rampe (gelb dargestellt). Unter dieser ist im unteren Bereich eine Schleudereinheit (roter Zylinder) montiert. Diese soll mit Hilfe magnetischer Kräfte Metallkugeln die Rampe hochbeschleunigen. Die Metallkugeln sollen Ladungsträger repräsentieren.

    Eine oben angebrachte Halogenlampe symbolisiert die Sonne in diesem Experiment. Sie beginnt zu leuchten, sobald der Besucher auf den Startknopf drückt. Gleichzeitig startet die o.g. Schleudereinheit. Zum Anfang des Experiments liegen die Kugeln unten auf der Rampe. Angeregt durch die Sonne werden sie die Rampe hoch beschleunigt. Damit kann die Rampemodellhaft die Solarzelle darstellen, in der die Ladungsträger gelöst und beschleunigt werden.

    Ist das Potential überwunden, fallen die Kugeln in eine oben angebrachte Rinne (s.Abb. blauer Halbzylinder), aus der sie nicht mehr wieder zurückrollen können. Auch dieses grundlegende Phänomen findet man in der Solarzelle wieder. Nicht weiter eingegangen wird dabei auf den PN-Übergang, welcher genau das verhindert. Da die Rinne leicht schräg angebracht ist, rollen die Metallkugeln in das rechts angebrachte hier grau dargestellte Rohr. Es soll in dem Experiment die angeschlossene Leitung darstellen. Wieder durch das Potential angetrieben rollen die Kugeln im Rohr runter. Unterbrochen wird das Rohr durch einen Verbraucher (lila Box). Hier wird der Fluss der Ladungsträger deutlich: Sobald die erste Kugel durch den Verbraucher rollt schaltet sich die grüne Halogenleuchte an und bleibt, angetrieben von dem Ladungsträgerfluss, eingeschaltet.