WS 2015/2016


Thema

Das Studienthema lautet "Solarenergie 2016 - Neue Möglichkeiten und Techniken zur Energiegewinnung".

 

In meiner Studienarbeit werde ich mich aber noch spezieller auf die technische Herstellung von Solarmodulen konzentrieren und das Material von Silizium genauer durchleuchten.

Ziel

Ziel ist die Herausarbeitung von neuen, technischen Mitteln und Möglichkeiten, Solarzellen noch effektiver zu machen und die Solarleistung in der Wirtschaft damit zu erhöhen sowie bestenfalls Ressourcen dabei zu sparen.

Über das Projekt

Dieser Blog ist ein Teil meiner Studienarbeit zum genannten Thema. Das ist ein rein privater Blog und dient lediglich dazu, meine gesammelten Informationen festzuhalten und mir die Arbeit am Ende leichter zu machen.

Interessante Informationen / Webseiten:



Alte Solarmodule entsorgen

Entsorgen von alten Solarmodulen

Etliche Solaranlagen-Inhaber fragen sich, wie und wo sie alte Solarmodule und Solaranlagen entsorgen können. Saubere Energie ist schön und gut, doch das schmutzige Problem mit einer alten Solaranlage als Sondermüll kann einem da schon den Spass verderben. Ich möchte in diesem Beitrag etwas auf die Thematik und auf mögliche Entsorgungskosten eingehen. Schwerpunkt soll jedoch die ökologische Nachhaltigkeit einer ausgedienten Solarzelle sein.

Vorweg:
Die Entsorgung einer alten Solaranlage kostet Geld!
Obwohl es Forderungen und Vorschläge der KfW Bank gibt, alte Solaranlagen kostenlos bei den Herstellern wieder abgeben zu können, wurde bisher noch nichts in diese Richtung verwirklicht.

Bedauerlicherweise gibt es auch auf europäischer Ebene keine verbindlichen Vorgaben, die alten Solarmodule beim Hersteller kostenlos abgeben zu können. Und das obwohl es in anderen Elektro-Branchen mittlerweile üblich ist.

Wie teuer ist die Entsorgung von alten Solarmodulen?


Natürlich muss der Transport und der Abbau selber finanziert werden. Für Hersteller die Mitglied von PV CYCLE sind, ist die Abgabe für Besitzer von alten Solarmodulen jedoch kostenfrei. Selbst wenn der Hersteller am Ende gar nicht mehr existieren sollte. Im Moment sind etwa über 85 Prozent der Solarhersteller und Solar-Importeure an diesem Abgabesystem beteiligt.

Entsorgung: Wohin mit alten Solarmodulen?

 

Was tun, wenn es keine gesetzlichen Vorgaben gibt und man nicht weiß, wo man seine alte Solaranlage entsorgen kann? Abhilfe schaft dort der "PV CYCLE" Dachverband. Dieser Verband aus Solarmodul-Importeuren und Herstellern hat sich freiwillig dazu entschlossen, alte Solarmodule aufzunehmen, um sich um die fachgerechte und nachhaltige Entsorung zu kümmern.

Dazu hat der Verband etwa 60 zentrale Abgabestellen in Deutschland eingerichtet, bei dem Besitzer von PV-Anlagen ihre alten Solarmodule abgeben können. Mehr Infos dazu gibs auch auf www.pvcycle.de .


Wie funktioniert der Entsorgungstransport?

 

Der Transport zur Abgabestelle kann selbst mit einem großen PKW / Hänger vorgenommen werden, oder direkt durch einen Monteur oder einem Abfallentsorger bewältigt werden. Bei einer Menge von über 40 Solarmodulen kann man auch direkt mit der entsprechenden Aufnahmestelle sprechen, so dass diese einen Termin zur Abholung vereinbaren. Bei sehr großen Solaranlagen wird meist auch eine flexible Entsorgung vor Ort aufgebaut, was aber natürlich erheblich teurer ist.


Wie funktioniert eine Solarzelle

Eine Solarzelle wandelt Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Damit können wir TV schauen oder uns warm duschen. Aber passiert eigentlich zwischen den Sonnenstrahlen, die auf meine Photovoltaikanlage treffen und meine Fernseher, bei dem ich plötzlich was sehen kann?

 

 

Das Sonnenlicht enthält kleine Lichtteilchen, die Photonen, die viel Energie mit sich bringen. Diese Photonen treffen nun auf die Elektronen, die in der Solarzelle eingebaut sind. Die Elektronen sind in einem Halbleiter, welcher die Photonen auffängt, die genügend Energie haben. Photonen, die nicht genug Energie haben, werden nicht gespeichert und laufen ohne weitere Einwirkungen einfach mit durch. Die Energie, die welche von den leistungsfähigen Photonen gespeichert wird, wird nun „hochgepumpt“. Dadurch wird sie quasi angesammelt, ähnlich wie bei einem Stausee.

 

 

In dem Halbleiter passiert die Speicherung weiter wie folgt: Die Elektronen haben verschiedene Ladungen, nämliche positive und negative Ladungen. Dies ist auch immer bei einer handelsüblichen Batterie erkennbar („+“ und „-“-Zeichen). Diese unterschiedlichen Ladungen werden nun – vorerst vollkommen unsortiert – alle in ihre bestimmte Richtung geschoben. Die positiven Ladungen also in die eine Richtung und die negativen Ladungen in die entgegengesetzte Richtung. Diesen Vorgang nennt man auch „Dotierung“ und wird erreicht, weil der Halbleiter verunreinigt wird. Die Vereinigung ist aber diesem Fall gezielt herbeigeführt worden.

 

Jetzt sind nach der Dotierung zwei elektrische Richtungen vorhanden. Durch den Anschluss mit einem Metallkontakt kann die bisher gespeicherte Energie nun auch weiter übertragen werden. Das funktioniert wie ähnlich einer handelsüblichen Batterie. Der Kontakt greift die elektrischen Ladungen ab und führt diese weiter zum Verbraucher – also entweder weiter in den Stromkreis, damit wir Licht haben und TV schauen können. Solarzellen werden aber auch für die Warmwasseraufbereitung genutzt.

 

Leider haben aber nicht alle Photonen des Sonnenlichts auch hochaufgeladene Energieriesen. Im Durchschnitt kann nur ca. ein Viertel des Sonnenlichts tatsächlich durch die Solarzellen aufgefangen und in den Stromkreis gebracht werden.

Warum Silizium für Chips?

Warum Silizium für Chips

 

In diesem nützlichen Abschnitt sein die Möglichkeiten zu einer Verarbeitung dieser Wafer zu Microchips veranschaulicht. Da für die Elektroindustrie Einkristalle brauchen sein, wird alleine monokristallines Silicium als Ausgangsstoff angebracht. Welche Wafer verfügen begründet via die mechanischen Last anhand einen Sägeprozess über Schäden in der Gitterstruktur und die aufgeraute Fläche. Diese Auftretende Mängel gibt es dieses erst einmal nach beseitigen.

 

  • Anschließend war ndotiertes Polysilicium hinauf die Siliciumoxidschicht abgelegen sowie Fotolack aufgebracht.
  • Der wird durch eine Vorlage belichtet.
  • Gemäß Farbe werden für die Erreichung durch welche belichteten bzw die unbelichteten Teile unter Zuhilfenahme von von Natronlauge beseitigt. Der verbleibende Farbe dient als Ätzmaske:
  • Weil die Chemikalie dem bestehenden Fotolack kaum etwas kleiden mag, beschützt dieser das darunterliegende polykristalline Silicium, im Verlauf dieses an beiden ungeschützten Platzieren weggeätzt war.
  • Darauffolgend wird dieser Fotolack entfernt. Bei der dieser Tage diesen n-Dotierung des monokristallinen Siliciums beschützen andererseits die polykristallinen die hierunter monokristallinen Bereiche.
  • Die tendenziell dicke Siliciumdioxid-Schicht abgekapselt sowie planarisiert die bisher geschaffene Oberfläche.
  • Wieder wird eine breite Schicht Fotolack aufgetragen.
  • Diesmal werden nur Kontaktpunkte belichtet.
  • Jene werden bis zu dem jeweilig ndotierten Silicium nach Kontaktlöchern geätzt. Hinauf dem gesamten
  • Die wird jetzt Alu bzw Geldstück als Treppe erst wenn in deine Kontaktlöcher abgelegen sowie durch den weitere Fotolack-/Ätz-Prozess zu Leiterbahnen geätzt.

 

Damit ist dieser Produktionsprozess von Mikrochips abgeschlossen. Bedingt seitens dieser Größenordnung des einzelnen Microchips sowie Wafers können aus einem Wafer mehrere Dutzend Mikrochips produziert sein. Als Einstieg angesagt eine ausführlichere Abbildung sei der kostenlos in dem Internet erhältliche Schulaufsatz Halbleitertechnologie von A erst wenn Z empfohlen.

 

Die Ideen des US-amerikanischen Experten bei Künstliche Intelligenz sowie Zukunftsforschers Ray Kurzweil tönen atemberaubend. Der Leiter dieser bautechnischen Fortentwicklung für Google wirklich glaubt angeschaltet die Art Rettung mittels Computerchip: Dadurch, dass die Menschheit immer mehr eingeschlossen dieser Technologie verschmilzt, entledigt dieser einem Zug um die Zug welcher lästigen Schranken des biologischen Menschlichen Körpers. Bis dieser endlich ebenfalls einen aus Kurzweils Anschauungsweise überflüssigen Ableben loswird. Ausdrücklich betont Kurzweil, daß abgesehen von Vererbungslehre und Robotik welche Nanotechnologien die Türschlüssel zu einer Verwirklichung dieses Zieles abliefern werden.

 

Das Datensicherung ihrer Bestehen lebt auf diese Weise lange Zeit, wie beispielsweise sich diese Software-Menschen damit man deren Übertragung hinauf die neueste Computer-/Roboter-Plattform bemühen. Der wiederholte Upload des Selbst existieren den Nutzern welche Chance hinauf ein nützlich endloses Leben hinauf Unsterblichkeit.

 

Silizium zur Chipherstellung

 

Das Gehirn wird zudem viel besser dadrin, Menschen auszumachen, Handschriften nach entschlüsseln oder Arbeitsabläufe hinauf ähnliche Aufgaben nach übertragen. Einem Hirn nachempfundene, lernfähige Rechner würden beispielsweise in der Werk zu dem Lackieren seitens Segmentieren kompetent werden. Wenn in einer nagelneuen Autoserie erneut erarbeitete Teile genutzt sein, müssten welche Computer absolut nicht erneut eingestellt sein, stattdessen sie wüssten aus Praxis, wie beispielsweise man das bislang ungesehene Bestandteil effizient lackiert. Alternatives Exempel: eine Hörprothese durch hirnähnlichen Gerätschaft kann ablesen, ob dieser Träger angesagt Konzerthalle, hinauf einem Badestrand bzw im Auto wird sowie den Output angemessen anpassen.

 

Der Nachbau ist rein nominell, dieser setzt absolut nicht rechtzeitig, daß jeder versteht, wie beispielsweise das Denkorgan schafft. Eher erhofft man einem, indem jeder versucht Hirnfunktionen zu vortäuschen, Erkenntnisse über welche Arbeitsweise von Oberstübchens zu gewinnen.

Dass welche bisherige Simulation bereits der Mutter Natur ähnelt, bewiesen welche Wissenschaftler seit sieger der Herzen Woche: Welches Computermodell seitens 12000 miteinander vernetzten Zellen zeigte Aktivitäten, welche Hirnwellen glichen, welche man per Vorschrift in Rattenhirnen beobachtet.

 

Zwar sind solche Exaflop-Rechner in Tätigkeit und sollen erst wenn Schluss von Jahrzehnts zur Verfügung stehen. Zumal da das dieser Supercomputer möchte, mit der heutigen Technik erbaut, 2 Gigawatt elektrischer Leistungsfähigkeit verbraten, was in etwa der Stromproduktion von 2 Kernkraftwerken entspricht.

 

Es gibt noch das Manko der Gehirn-Simulationen per Elektronengehirn. Beim enormen Energieverbrauch erzeugen welche Datenverarbeitungsanlage ebenfalls nach gleich vor sehr gemaechliche Simulationen seitens Gehirnprozessen. So haben Jülicher sowie japanische Wissenschaftler hinauf dem viertschnellsten Universalrechner auf reflexive Welt vor kurzer Zeit die Aktivität seitens zehn Billionen Synapsen (das sein können Leute zwischen Zellen, welche elektro Impulse seitens dieser den hinauf welche andere Gewebezelle übertragen) nachgespielt. Im gerecht wird ungefähr einem % dieser Synapsen-Anzahl in dem menschlichen Gehirn. Ihr Gehirn-Spiel lehrte im Feuerwerk aufgebraucht Impulsen ab, wie beispielsweise dieses sich bei Format binnen von einer Periode entfaltet. Die Abklatsch von Monsterrechners brauchte dafür aber 40 Minuten ist daher 2.400 Einmal langsamer.

 

Durch welche bessere Wärmeleitung fließt welche Verlustleistung dieser hinauf einem Chip vorhandenen Tranisistoren schneller ab; ein dieser Halbleiterchip ist im Unternehmen kühler. Man kann von daher punktum 28Si Prozessoren mit geringeren Erwartungen angeschaltet die Abkühlung oder noch leistungsfähigere Kartoffelchips backen.

 

Doch selbst wenn wafer Bereitstellung seitens genügend isotopenreinem Silizium gelänge, wird dieser Gewinn dieser nagelneuen Wafer fragwürdig. Manche Spezialisten halten die Vorteile von 28Si bei nach klein, weil welche Wärmeleitfähigkeit nur bei Raumtemperatur sechzig Prozent besser wird; bei 100 °C beträgt der Vorteil im Abmachung zu in facto vorkommendem Silizium alleine nach sowie vor vierzig Prozent. Bereits heute seien Verbesserungen an den Wafern möglich, die auf Grund dieser Zusatzkosten doch absolut nicht zum Einsatz kämen. Reflexive Kosten bei isotopenreine Die werde auf diese Weise hoch darstellen, daß sich hinauf den alleine Spezialprodukte wirtschaftlich produzieren ließen.

 

Damit welches ebenfalls durch heutiger Siliziumtechnologie denkbar wird, setzen Forscher hinauf absolut nicht digitale Kartoffelchips, die Netzen aus naturbelassenen Neuronen tunlichst ähnlich sein können. Erst vor ein paar Altersjahren designte Boahen darstellen Neurogrid, ein System, im eine Million Neurone nachahmen mag, etwas auf diese Weise viel wie beispielsweise in dem Haupt der Honigbiene stecken. Entsprechend einem Vierteljahrhundert kontinuierlicher Fortentwicklung rücken jetzt selbst gezielte Anwendungen zur "neuromorphe Technologie" angesagt Reichweite.

 

Mit mikroskopischen Kondensatoren, Widerständen sowie einige anderen Materialien zur Regelung des Stromflusses müssten sich komplette eher kleine Schaltkreise bauen können, die in ihrem elektrischen Handeln das natürliches Neuron nachahmen, überlegte Mead. Jene andererseits könnte man nach dezentralen Netzen komplett vergleichbar wie beispielsweise im Gehirn zusammenschalten. Signale würden zum Beispiel mehr als direkte Kommunikationsverbindungen ausgewechselt anstatt über die wesentliche Steuerwerk .

 

Diese Technik zeichnet einem dadurch aus, daß vor der Komplementäre Metalloxid-Halbleiter Anfertigung vergrabene Kavitäten in dem Siliziumsubstrat bewirkt werden. Die Wassertiefe der Lücke legt welche Chipdicke dieser ultradünnen Kartoffelchips event. Zu diesem Zweck werden in diesem nützlichen Vorprozess hinauf einen Scheiben p-Gebiete bei Entität der zu prozessierenden Kartoffelchips geordnet. Angesagt dem diesen anodischen Ätzprozess durch HF/Isopropanol-Ätzlösung entstehen mit einem zweistufigen Ätzprozess in den p-Gebieten grob- sowie feinporöse Siliziumschichten, im Verlauf die ndotierten Spielgebiete absolut nicht von dieser Ätzlösung angegriffen werden. Für die anschließenden Temperung ausbilden einem aus dem grobporös geätzten Silizium Kavitäten angesagt Chipgröße. Im feinporös geätzte Silizium bekommt die Strukturinformation von Siliziumeinkristalls, dass Silizium der gewünschten Chipdicke und Dotierung epitaktisch groß geworden sein mag. Welche so vorprozessierten ChipfilmT-Substratwafer können anschließend einen CMOS Prozess frei Änderungen im Abmachung zu dem Verlauf hinauf Standardwafern durchlaufen, denn welche vergrabenen Hohlräume ändern welche Eigenschaften dieser Wafer praktisch nicht.

 

Damit, so wünschen die Wissenschaftler, kann man zoll Zeit auch komplexe Logikgatter aus zahlreichen Qubits anlegen, bei denen welche Signalübertragung miteinander durch optische Verfahren geschieht. Die hierfür nötigen optischen Interessen, welche sich durch Energie der Halbleiterfertigung herstellen lassen, hatten britische Forscher schon im Im Jahre 2011 vorgestellt. Ebenfalls welche Verbindung durch gewöhnlicher Strom, bei welcher die Übermittlung seitens Hardware zu Chip per Beleuchtung schon bewährt wird, kann auf selbige Weise denkbar werden.

 

Die allererste enorme Barriere wird, welches geeignete Werkstoff für Halbleiterelemente existent. Graphen erschien lange Zeit als große Erwartung bei solche Teile. Einzelne Gegenden aus Kohlenstoffatomen konnten von Grafit abgelöst werden sowie wurden so zum ersten "zweidimensionalen" Material. Doch Graphen hat keinerlei naturgemäße Bandlücke. Wie beispielsweise in einem Metall stehen welche Elektronen auf Anhieb als verfügbare Ladungsträger verfügbar, ohne erst anhand zusätzliche Stromenergie angesagt das Leitungsband transportiert worden zu sein. Jene Barriere wird aber das Arbeitsprinzip jedwedes Transistors.

 

So mit Erfolg welche konventionelle Computerwissenschaft wird, so enorm sein können mittlerweile die Probleme: Weil wird dieser kontinuierlich steigende Energiebedarf von Rechenzentren. Dazu kommt extrem zunehmender Bandbreitenbedarf für die Datenkommunikation sowohl hinauf einem Hardware als auch nebst Rechnern. Welches sein können alleine ein paar dieser kritischen Aspekte, welche einer Problemlösung harren.

 

Im April diesen Jahres gelang dieses Intel, Daten im Laboratorium mit seinen Silizium-Photonik-Chips bis zu 100 Gbit/s rasch nach befördern im Vierter Phase des Jahres von erstreckende Jahres zeigte Huawei einen Router durch Intels Silicon Photonics Kartoffelchips. Derzeit findet man Bausteine für 50 Gbit/s angesagt größeren Bestellmengen, doch Intel konnte bereits die Roadmap bis zu Transportleistungen seitens 1 Tbit/s pro Chip fertig. Brandneue Buchse und Spezialkabel durch geringem Biegeradius kommen ungefähr vom Hersteller Corning.

Die Halbleiterbranche ist vor einer Schallmauer. Sobald dieser Betrieb Intel die Verbleiben dieser betriebswirtschaftlichen Richtgröße der Wirtschaft in Fragestellung stellte und Big Blue den bislang kleinsten Hardware auf welcher Welt fertigte, hat die Toshiba Corp. im Ende der weiteren Miniaturisierung der der wesentlichen Chipklassen ausgerufen. Welche Senkung dieser Strukturen dieser auch Nand-Flash bezeichneten Speicherbausteine werde absolut nicht weiterverfolgt. Bei Leiterbahnen mit Abmessungen, welche hunderte Male feiner sind wie das Haar, ist Schluss.

 

Branchenpionier Big Blue hat die Halbleitersparte verkauft sowie setzt jetzt komplett hinauf die Fortentwicklung toller Möglichkeiten. So stellte dieser IT-Konzern gerade einen Hardware durch Leiterbahnen seitens 7 Nanometern vor. Welche kleinste denkbar Dimension. Viel kleiner vermögen die hinauf Basis von Silizium gebauten Bausteine somatisch auch nicht mehr herkunft. Infolgedessen besitzen wafer Programmierer darangemacht, durch nagelneuen Stoffe wie beispielsweise Germanium bzw redaktionellen Gewebearten zu experimentieren. Auch welche Japaner arbeiten angesagt den Entwicklungslabors angeschaltet neuen Kartoffelchips. Damit stehen diese angesagt einer langen Tradition.

Warum Silizium für Photovoltaik?

Warum Silizium für Photovoltaik?

Mit Hilfe seitens Solarzellen ist dieses möglich Sonnenenergie in elektrische Stromenergie, also Elektrizität, umwandeln.

Die Halbleitereigenschaft von Silicium bzw auch der Verbindung Galliumarsenid wird ausschlaggebend für ihre Anwendung in der Photovoltaik. In diesem nützlichen Zusammenhang wird doch durch eine konsequent Verunreinigung dieser Halbleiter die verbesserte Leitwert erreicht. Den Prozess nennt man als Gabe. Für diesem nützlichen Prozess werden wenige Atome des Halbleiters anhand ein Fremdatom ausgetauscht. Es kommt darauf an, welche Fremdatome benutzt werden, war der Halbleiter pleitend (bei 3-wertigen Fremdatomen) oder nleitend (bei 5-wertigen Fremdatomen).

 

 

Kombiniert jeder p- und nleitende Halbleiter, entsteht an dem sogenannten pn-Übergang eine Grenzschicht. Das modernes Element bezeichnet jeder als Vakuumdiode. Existent bergwandern Elektronen von dieser n-Schicht zu einer p-Schicht, damit ergibt sich hier eine Spannung. Der photoelektrische Resultat nennt nun, daß welche Konduktivität am pn-Übergang nach wie beispielsweise vor zunimmt, falls hinauf diesen Beleuchtung betrifft, weil sich noch mehr Elektronen-Loch-Paare ausbilden. In diesem nützlichen Fall steht jeder von Photodioden.

 

Silizium Solarzellen mit einer vollflächigen Aluminium-Rückkontakt, welche zurzeit den größten Verfassung haben, werden in wenigen Altersjahren durch die PERC-Technologie ersetzt werden. Bei dieser Technik war die Nützlichkeit dieser Solarzellen deutlich angehoben, angesagt dem der Aluminium-Rückkontakt absolut nicht vollflächig sondern lokal vorliegt sowie dadurch die Deaktivierung dieser Rückseite erlaubt. Der andere Aufbau hat zu einer Abfolge, daß generell brandneue Fehlerbilder bei diesen Zelltyp stellen sowie sich dadurch die Maßstäbe zu einer Qualitätsbewertung gegenüber einen heutigen Standardsolarzellen verändern.

 

Der Pfad zur Solarzelle beziehungsweise. zum Photovoltaik-Modul wird durch beträchtlichen Verbrauch angeschaltet Energie verbunden, weil nur pures Silizium für die Fertigung seitens Solarmodulen angesagt Fragestellung kommt. Damit man aufgebraucht Quarz metallurgisches Silizium zu erstellen, war mit Hilfe eines besonderen Ofens dieser Quarz hinauf die Wärme von 1800 Grad Celsius Celsius erhitzt.

Mittlerweile findet man die Menge weiterer Verfahren, um monokristalline sowie polykristalline Solarzellen herzustellen. Im Fokus der Fortentwicklung außergewöhnlicher Möglichkeiten war dabei meistens dieser Aspekt der Kosteneinsparung durch energiesparende, zeitsparende und materialsparende Technologien stehen.

 

Monokristalline Solarzellen sein dazu meistens angesagt die "squareround"-Form geliefert, das bedeutet quadratisch mit abgerundeten Kanten. Solarmodule aus monokristallinen Solarzellen haben die mittelblaue bis schwärzliche Farbe und erscheinen äußerst faltenlos und eben. Sie besitzen eine Nutzungsdauer seitens rund 30 Altersjahren. Das monokristallines Apparat hat das Hantel von größenbedingt zwischen rund 8 sowie 16 Kg und ist dadurch deutlich schwerer wie beispielsweise ein Dünnschichtmodul.

 

Entscheidend zur Produktivität, welche jeder je angeregtem Elektron gewinnen mag, wird hierbei die Größenordnung der Bandlücke des Halbleiters. Losgelöst hiervon, wie beispielsweise weitläufig das Mischung über die untere Vorsprung von Leitungsbandes angefeuert war, bekommt jeder pro Mischung maximal welche Stromenergie der Bandlücke wie akku Stromenergie. Für die elektrischen Leistungsfähigkeit, die man aufgebraucht allen angeregten Elektronen profitiert, muss man beachten, daß bei einer kinder Bandlücke vielmehr Elektronen bewirkt sein. Bei einer führenden Bandlücke hat jedes bestimmte Elektron hierfür vielmehr Stromenergie.

 

Das Schaltsymbol der Sonnenkollektor existieren, wie beispielsweise im Schaltsymbol der Elektronisches Bauteil bzw Photodiode, mit einem Pfeil die elektronische Stromrichtung zu einer Verschaltung angeschaltet. Dieser Kennlinienverlauf einer echten Solarkollektor weicht jedoch seitens der einer idealen Photodiode ab/bis. Damit man diese Abweichungen zu modellieren, existieren diverse Ersatzschaltbilder.

Das erweiterte Ersatzschaltbild berücksichtigt reale Punkte von Bauelementes, welche mit den Erstellung entstehen. Mit den Typen soll ein möglichst umsetzbares Modell der realen Solarzelle erschaffen werden. Bei dem Eindiodenmodell wird so im vereinfachte Ersatzschaltbild zunächst nur anhand einen gleichzeitig und den in Reihe präsenten Antagonismus ergänzt.

 

Die Herstellung photovoltaischer Solarzellen stellt einen chemischer Verlauf, beim gasförmige, flüssige sowie feste Chemikalien zum Tragen nahen, die gesundheits- und umweltschädlich sind. Aufgebraucht diesem nützlichen Grund ist ein erstaunlicher Norm der Prozesssicherheit im Zentrum. Unter Arbeitsschutzaspekten ist die sichere Ablufterfassung sowie Säuberung nach gewährleisten.

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Was ist Silizium?

Silizium ist das 14. Element im Periodensystem. Es ist ein grundlegender Bestandteil des Universums, als Proton schwerer als Aluminium und leichter als Phosphor. Doch Silizium ist viel mehr als nur ein einfaches Element. Die Wirtschaft hat es für sich gewonnen. Silizium ist damit ein extrem wichtiger Bestandteil in vielen Baustoffen geworden, die unser Leben heute so gestaltet, wie wir es kennen. Silizium wird mittlerweile in der Solarindustrie aber auch sehr stark in Computer-Prozessoren verwendet, dazu später mehr.

 

 

Silizium ist das zweithäufigste Element in der Erdkruste, auch wenn man es nicht unbedingt beim Spazieren findet, denn so, wie wir es in der Wirtschaft nutzen und kennen, kommt es im reinen Zustand nicht in der Natur vor. Silizium tritt immer in Verbindung mit anderen Elementen auf und muss daher erst bearbeitet und aus der Erde gefördert werden.

 

 

Es wird am häufigsten als Silikat (SI04, Siliziumatom ist an vier Sauerstoffatomen gebunden) oder als Siliziumoxid (SI02, Siliziumatom ist an zwei Sauerstoffatomen gebunden) gefunden. Siliziumoxid in seiner rauen und verunreinigten Form ist zudem der Hauptbestandteil von Sand und Kieselerde. Weitere Elemente wie Granit oder Quarz basieren alle eine Silizium-Sauerstoff-Verbindung.

 

 

Welche Eigenschaften haben solche Siliziumverbindungen?

 

 

Eine Vielzahl. Gerade weil sie andere Atome sehr fest und in komplexen Anordnungen binden können. Verschiedene Siliziumoxide wie Kalziumoxid sind zum Beispiel ein Hauptbestandteil von Zement und dienen somit als Hauptbindemittel in Beton oder Mörtel.

 

Aus einigen siliziumoxidreichen Materialien kann zudem gehärtete Keramik, Porzellan oder sogar einfaches Glas hergestellt werden. Weiterhin kann Silizium auch in anderen Substanzen wie Gusseisen sehr nützlich sein, denn dort wird Kohlenstoff und Silizium verwendet, um das Eisen elastischer und weniger spröde zu machen.

 

 

Und wie ich in meiner Recherche feststellen musste, ist Silizium auch eine Hauptstrukturkomponente des synthetischen Materials von Silikon, dessen Nutzung und Verwendung aber dann in eine ganz andere Richtung verläuft.

 

Silizium in der Chip-Produktion

 

 

Im Falle der Chipherstellung bei Computern sind vor allem die Beständigkeit und der geringe Widerstand von Silizium extrem interessant. Denn die Leiter haben dadurch einen extrem niedrigen Widerstand und übertragen damit sehr leicht den Strom, während Isolatoren für gewöhnlich einen sehr hohen Widerstand aufweisen und den Elektrofluss blockieren.

 

Doch Silizium ist natürlich nicht die einzige Halbleitersubstanz auf der Erde, noch nicht mal die beste Substanz dafür, jedoch ist es die Häufigste Substanz. Es müssen keine großen Minen in die Erde getrieben werden und keine teure und umweltbelastende Behandlung vorgenommen werden.

 

 

Silizium zeichnet sich dadurch aus, dass es sehr leicht zu verarbeiten ist und für die Wissenschaft ein zuverlässiges Material darstellt, um perfekte Kristalle herzustellen.