Spannung und Stromstärke einer Solarzelle - Einfluss von Fläche und Beleuchtungsstärke mit ADM3

Prinzip

Solarzellen wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um. Die maximal erreichbare Spannung bzw. Stromstärke bestimmen ihre Anwendungsmöglichkeiten. Die maximale Spannung einer Solarzelle ist die Leerlaufspannung U0, bei der sich kein Widerstand im Stromkreis befindet (Widerstand = ∞). Die maximale Stromstärke ist die Kurzschlussstromstärke IK. Sie wird erreicht, wenn der Widerstand gleich Null ist, also nur ein Leitungsdraht ("Kurzschluss") im Stromkreis ist. Im Versuch werden zunächst Leerlauf-spannung und Kurzschlussstromstärke in Abhängigkeit von der beleuchteten Fläche einer Solarzelle untersucht. Anschließend wird die Solarzelle auf der Tafel verschoben um die Lichtintensität zu ändern und dann ebenfalls diese beiden Größen zu bestimmen.

Vorteile

• Teil einer Systemlösung - Leicht erweiterbar für weitere Versuche
• Einfaches Lehren durch Einsatz der Demo-Tafel Physik
• Anschauliche Versuchsdurchführung durch Einsatz von ADM3-Multimetern

Lernziele

• Die Schüler untersuchen die elektrische Leistung und Arbeit an der Energieumwandlung an einer Solarzelle.
• Die Schüler beobachten den Leistungsverlust an sich erwärmenden Solarzellen.