Das erste Thema in einem Einführungskurs über Solarzellen ist natürlich ein historischer Überblick. In diesem Modul erhalten Sie eine kurze Einführung in die Geschichte und die frühe Entwicklung von Solarzellen. Außerdem werden wir einige Berechnungen zum Wirkungsgrad und zur Energieausbeute von Solarzellen durchführen.

Die wichtigste Frage, die man sich stellen kann, muss lauten: "Warum ist Solarenergie ein wichtiges Thema und warum sollten wir Solarenergie entwickeln?". Dieses Modul erhebt nicht den Anspruch, diese Frage vollständig zu beantworten, aber wir werden die starken Argumente für erneuerbare Energien zusammenfassen.

Wie viel Strom kann eine Solarzelle erzeugen und wie können wir ihn messen? Diese Frage ist der Ausgangspunkt für dieses Modul. Wir werden die Terminologie durchgehen, über Lichtquellen sprechen und sogar selbst eine Solarzelle messen.

In diesem Modul stellen wir ein Ersatzschaltbild einer Solarzelle vor und verwenden es, um Schlüsselkonzepte wie Kurzschlussstrom, Leerlaufspannung, parasitäre Widerstände und mehr zu erklären. Wir werden auch über angeschlossene Solarzellen und ihr Verhalten im Schatten sprechen.

In diesem Modul werden wir das Thema angehen: Wie funktionieren Solarzellen? Dieses Modul ist etwas theorielastiger als andere Teile des Kurses, aber keine Sorge. Wir werden uns auf die wichtigsten Konzepte konzentrieren, die notwendig sind, um zu verstehen, wie Solarzellen funktionieren, und die Mathematik auslassen.

Mit der Kenntnis der Funktionsprinzipien von Solarzellen sind wir nun bereit, dieses Wissen anzuwenden, um zu verstehen, warum es Grenzen für den Wirkungsgrad von Solarzellen gibt. Wir werden uns auch kurz mit den Verlustmechanismen befassen, die den praktischen Wirkungsgrad begrenzen.

Silizium-Solarzellen sind die bei weitem am meisten verbreitete Solarzellentechnologie. In diesem Modul werden wir darüber sprechen, warum Silizium so reichlich vorhanden ist. Außerdem erfahren wir, wie Silizium-Solarzellen hergestellt werden, was den Unterschied zwischen multi- und monokristallinem Silizium ausmacht und vieles mehr.

Nach den Silizium-Solarzellen ist die nächste wichtige Entwicklung die Dünnschicht-Solarzelle. In den Dünnschicht-Solarzellen sehen wir eine potenzielle Lösung für das Hauptproblem der Silizium-Solarzellen: die Energierücklaufzeit.

Wir werden uns nun einem Beispiel für eine Solarzellentechnologie der dritten Generation zuwenden: den Polymersolarzellen. Polymere Solarzellen versprechen, alle Probleme zu lösen, die wir bei anderen Technologien sehen. Sie sind billig und schnell zu produzieren, sie sind ungiftig und verwenden nicht knappe Materialien, und sie weisen die geringste Energierücklaufzeit aller Technologien auf. In diesem Modul werden wir die Vor- und Nachteile dieser interessanten Technologie kennenlernen.

In unserem letzten Modul dieses Kurses werden wir uns mit einer Auswahl von Solarzellentechnologien beschäftigen und einige Zeit damit verbringen, die verschiedenen Solarzellentechnologien zu vergleichen.