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Solarexperimentiermodule Anhang Name: Kurzschlussstrom in Abhängigkeit von der bestrahlten Fläche Klasse: Arbeitsblatt: 2/9 Mit einer Silizium- Solarzelle kann eine elektrische Spannung von ca. 0,5V erzeugt werden. Wird an die Zelle ein Leiterkreis angeschlossen, fließt ein elektrischer Strom. Problemstellung: Ist die Höhe des maximalen Stroms (Kurzschlussstrom) von der Solarzellenfläche abhängig? Plane einen Versuch, der eine Aussage dazu ermöglicht! Kläre zunächst den Begriff „Kurzschlussstrom“: Der Kurzschlussstrom ist ....................... ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Versuchsaufbau: Zeichnung/ Beschreibung: Beschreibung: Die für den Versuch gewählte Zelle wird bei konstanter Beleuchtung schrittweise abgedeckt. Gleichzeitig werden jeweils die Stromwerte ermittelt und zur Auswertung notiert. Versuchsdurchführung: Beleuchtete 100% 75 % 50 % 25 % 0% ............. .............. .............. ............. ............. Fläche der Solarzelle. Gewählte Beleuchtungsstärke in Lux: .................... Stromwerte: Erkenntnis:................................................................................................................. ................................................................................................................................. ................................................................................................................................. Kann der Kurzschlussstrom durch hinzuschalten von weiteren Zellen erhöht werden? Begründe deine Aussage:................................................................................................... ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. Solarexperimentiermodule Anhang Name: Lösungsvorschlag Klasse: Kurzschlussstrom in Abhängigkeit von der bestrahlten Fläche Arbeitsblatt: 2/9 Mit einer Silizium- Solarzelle kann eine elektrische Spannung von ca. 0,5V erzeugt werden. Wird an die Zelle ein Leiterkreis angeschlossen, fließt ein elektrischer Strom. Problemstellung: Ist die Höhe des maximalen Stroms (Kurzschlussstrom) von der Solarzellenfläche abhängig? Plane einen Versuch, der eine Aussage dazu ermöglicht! Kläre zunächst den Begriff „Kurzschlussstrom“: Der Kurzschlussstrom ist der maximalste Strom der fließt, wenn RLast gegen 0 geht. Er wird nur durch den Innenwiderstand der Zelle selbst und die Leitungswiderstände begrenzt. Versuchsaufbau: Zeichnung/Beschreibung: Trafo, oder Dimmer A Beschreibung: Die für den Versuch gewählte Zelle wird bei konstanter Beleuchtung schrittweise abgedeckt. Gleichzeitig werden jeweils die Spannungswerte ermittelt und zur Auswertung notiert. Versuchsdurchführung: Beleuchtete Fläche 100 % 75 % 50 % 25 % 0% 85 mA 81 mA 76 mA 55 mA 1 mA der Solarzelle. Gewählte Beleuchtungsstärke in Lux: ...2500lx... Stromwerte: Erkenntnis: Der Kurzschlussstrom ist sehr stark von der bestrahlten Zellenfläche abhängig. Er steigt mit zunehmend beleuchteter Fläche nahezu proportional an. Kann der Kurzschlussstrom durch vergrößern der Fläche erhöht werden? Begründe deine Aussage: Ja, bei einer größeren Zellenfläche steigt auch der Kurzschlussstromwert an. Eine Parallelschaltung von Solarzellen wirkt wie eine Vergrößerung der Fläche. Die einzelnen Ströme addieren sich dann zu einem Gesamtkurzschlussstrom.
