In diesem Versuch wollen wir die Abhängigkeit von Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung einer Solarzelle von der Bestrahlungsfläche untersuchen. Zwar kann man sich schon sehr gut vorstellen, dass die Leistungsfähigkeit einer Solarzelle von der Größe der bestrahlten Fläche abhängt, dennoch möchten wir die Auswirkungen genauer anschauen.
Zusatzinfo:Kurzschlussstrom ist der maximale Strom, wo der Widerstand gleich 0 beträgt. Leerlaufspannung ist die maximale Spannung ohne Stromfluss d.h. also der Widerstand ist unendlich und es erfolgt keine Stromentnahme.
Material:
· Zusätzlich zum allgemeinem Versuchsaufbau, haben wir ein Stück Plastikplattebenutzt
Durchführung:
1) Zuerst haben wir die Solarzelle mit einem Abstand von 20 cm zur Halogenlampe gestellt.
2) Dann haben wir nur noch mit der Plastikplatte nacheinander 25%,50%,75% und 100% der Solarzellenfläche abgedeckt.
3) Zum Schluss haben wir nur noch die Werte eingetragen. Einmal für die Stromstärke (Kurzschlussstrom) und einmal für die Spannung (Leerlaufspannung).
Messwerte:
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Nun haben wir alle Werte in ein Diagramm eingefügt.
Beobachtung:
In diesem Diagramm kann man sehen, das mit zunehmender bestrahlter Fläche Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung steigen. Aber besonders bei dem Kurzschlussstrom kann man das erkennen, diese steigt ziemlich stark an. Bei der Leerlaufspannung steigt die Kurve ab ca. 50% ziemlich gering an.
Interpretation:
Bei größer werdender bestrahlter Fläche, nimmt sowohl der Kurzschlussstrom als auch die Leerlaufspannung zu. Dadurch, dass der IKSso rasant steigt (mit der steigenden Bestrahlungsfläche) kann man daraus schließen, dass wenn es Verschattung gibt, auch schnell wieder fällt. Bei der Leerlaufspannung lässt sich sagen, dass sie nicht so viel von der Lichtintensität abhängig ist, wie der IKS, denn bei nur 25%-iger Bestrahlung hat es immerhin schon 0,48 V.
Für eine Solaranlage wäre es ideal, wenn sie zum einen von der Fläche her groß ist und zum anderen in Gebieten installiert werden, die eine möglichst 100%-ige Sonneneinstrahlung auf die Solarzellen begünstigt. Auch die Ausrichtung zur Sonne ist ein wichtiger Faktor.
Messfehler:Bei keiner Bestrahlungsfläche hat die Leerlaufspannung schon einen Wert, vielleicht liegt es daran, dass doch noch etwas Licht reingefallen (in die Solarzelle) ist.
(Mai)
