Anhand dieses Versuches haben wir herausgefunden welche Eigenschaften eine Solarzelle besitzt und wie man damit umgeht.
Hierbei war es unsere Aufgabe die Unabhängigkeit von Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung einer Solarzelle von den Umgebungsbedingungen zu untersuchen.
Materialien:
-Sollarzelle
-Experimentierkabel
-Strom- und Spannungsmessgerät
-Halogenlampe
-Stativmaterial
Versuchsdurchführung:
Zuerst haben wir die Anschlüsse der Solarzelle mit dem Strommessgerät verbunden (Messbereich auf mA einstellen, wichtig: richtige Buchsen verwenden!!!) und die Solarzelle aus 30cm Entfernung senkrecht mit der Halogenlampe verbunden. Es traten starke Spannungsschwankungen auf, bis sich das Solarmodul erwärmt hat. Jedoch sollte man darauf achten, dass die Solarzelle nicht zu heiß wird und der Kunststoff schmilzt. Deshalb sollte man am besten die Lampe nach der Messung sofort ausschalten!
Als Nächstes haben wir den Strom I, den die Solarzelle lieferte gemessen. Man nennt ihn Kurzschlussstrom, weil während der Messung kein nennenswerter Widerstand zwischen den Anschlüssen der Solarzelle liegt (Es gibt keinen Verbraucher).
IKS (Kurzschlussstrom) = 109,5 mA
(bei senkrechter Position und Einstellung beim Strommessgerät auf 200mA)
Dann haben wir das Messgerät von der Solarzelle getrennt, auf Spannungsmessung umgeschaltet (Messbereich auf V einstellen, wichtig: richtige Buchse verwenden!!!) und haben es erneut mit der Solarzelle verbunden.
Danach haben wir die Spannung U, die die Solarzelle geliefert hat gemessen. Man nennt sie Leerlaufspannung weil während der Messung kein nennenswerter Strom zwischen den Anschlüssen der Solarzelle fließt.
UL (Leerlaufspannung) = 0,48 V
(bei einer Einstellung von max. 2 Volt, da es bei 200 mV nicht möglich ist.)
Die uns umgebenden Lichtquellen unterscheiden sich durch ihre Leuchtstärke und die Zusammensetzung ihres Lichtes. Deshalb sind nicht alle Lichtquellen zur Erzeugung von Solarstrom gleich geeignet.
Zum Schluss haben wir den Kurzschlussstrom und die Leerlaufspannung der Solarzelle mit verschiedenen Lichtquellen bestimmt. Dabei sollte die Solarzelle immer so ausgerichtet sein, dass die Messwerte maximal sind.
Es ließ sich beobachten, dass die Spannung vom Helleren zum Dunkleren hin abnimmt. Für die Stromstärke gilt das Gleiche, außer bei stark bedecktem himmel .
Außerdem ist zu beachten, dass je stärker der Lichteinfall ist, desto größer sind Stromstärke und Spannung. Die Stromstärke steigt wesentlich stärker an als die Spannung und es ließ sich beobachten,dass die Spannung schon bei geringen Lichtstärken hoch ist.
Von Chaymae
