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Solarzellen und Photovoltaik sicher verstehen

Solarzellen wandeln einen Teil der Strahlungsenergie des Sonnenlichts direkt in elektrische Energie um. Mehrere Zellen werden zu Modulen und Anlagen verbunden.

Auf dieser Seite übst du photovoltaischen Effekt, p-n-Übergang, Reihen- und Parallelschaltung, Leistung, Energie, Wirkungsgrad, Wechselrichter, Speicher, Verschattung und Sicherheit.

So löst du Aufgaben zu Solarzellen und Photovoltaik

  1. Unterscheide Strahlungsleistung, elektrische Leistung und erzeugte Energie.
  2. Nutze P = U·I, E = P·t und η = Pab/Pzu mit passenden Einheiten.
  3. Ordne Reihen- und Parallelschaltung, Wechselrichter, Speicher und MPP-Tracker richtig zu.
  4. Prüfe Einstrahlung, Temperatur, Ausrichtung, Verschattung und sichere Trennung der Anlage.

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Solarzellen und Photovoltaik online üben

Test 1 zu Solarzellen und Photovoltaik mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Wähle pro Aufgabe eine Antwort aus. Öffne danach die Lösung, um Formel, Energieumwandlung, Systemkomponente und Sicherheitszusammenhang zu prüfen.

5 Fragen
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Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was beschreibt den photovoltaischen Effekt?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Licht erzeugt in einem geeigneten Halbleiter eine elektrische Spannung beziehungsweise einen elektrischen Strom.

  1. Photovoltaikaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Solarzelle, Schaltung, Leistung, Energie, Systemtechnik oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: In einer Solarzelle können Lichtteilchen Elektronen anregen. Die innere Struktur der Zelle trennt Ladungen und ermöglicht einen nutzbaren Strom.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Licht erzeugt in einem geeigneten Halbleiter eine elektrische Spannung beziehungsweise einen elektrischen Strom.. Achte auf Einheiten, Energiefluss, Einstrahlung und reale Verluste.

In einer Solarzelle können Lichtteilchen Elektronen anregen. Die innere Struktur der Zelle trennt Ladungen und ermöglicht einen nutzbaren Strom.

2. FrageMultiple Choice

Was ist die Hauptaufgabe einer Solarzelle?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie wandelt einen Teil der Strahlungsenergie des Sonnenlichts in elektrische Energie um.

  1. Photovoltaikaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Solarzelle, Schaltung, Leistung, Energie, Systemtechnik oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Eine Solarzelle nutzt Lichtenergie, um Ladungsträger zu bewegen und elektrische Leistung an einen äußeren Stromkreis abzugeben.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wandelt einen Teil der Strahlungsenergie des Sonnenlichts in elektrische Energie um.. Achte auf Einheiten, Energiefluss, Einstrahlung und reale Verluste.

Eine Solarzelle nutzt Lichtenergie, um Ladungsträger zu bewegen und elektrische Leistung an einen äußeren Stromkreis abzugeben.

3. FrageMultiple Choice

Wovon hängt die Energie eines Photons ab?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Unter anderem von seiner Frequenz.

  1. Photovoltaikaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Solarzelle, Schaltung, Leistung, Energie, Systemtechnik oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Für Photonen gilt E = h·f. Höhere Frequenz bedeutet eine größere Energie pro Photon.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Unter anderem von seiner Frequenz.. Achte auf Einheiten, Energiefluss, Einstrahlung und reale Verluste.

Für Photonen gilt E = h·f. Höhere Frequenz bedeutet eine größere Energie pro Photon.

4. FrageMultiple Choice

Welche Stromart liefert eine einzelne Solarzelle typischerweise?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Gleichstrom.

  1. Photovoltaikaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Solarzelle, Schaltung, Leistung, Energie, Systemtechnik oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Der photovoltaische Prozess erzeugt einen gerichteten Strom. Für das öffentliche Wechselstromnetz wird meist ein Wechselrichter benötigt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Gleichstrom.. Achte auf Einheiten, Energiefluss, Einstrahlung und reale Verluste.

Der photovoltaische Prozess erzeugt einen gerichteten Strom. Für das öffentliche Wechselstromnetz wird meist ein Wechselrichter benötigt.

5. FrageMultiple Choice

Welche Energiequelle nutzt eine Photovoltaikanlage?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Die Strahlungsenergie der Sonne.

  1. Photovoltaikaufgabe einordnen: Bestimme, ob es um Solarzelle, Schaltung, Leistung, Energie, Systemtechnik oder Sicherheit geht.
  2. Passenden Zusammenhang anwenden: Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen und kann dort direkt in elektrische Energie umgewandelt werden.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Strahlungsenergie der Sonne.. Achte auf Einheiten, Energiefluss, Einstrahlung und reale Verluste.

Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen und kann dort direkt in elektrische Energie umgewandelt werden.

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Solarzellen und Photovoltaik FAQ

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Licht erzeugt in einem Halbleiter bewegliche Ladungsträger. Ein inneres elektrisches Feld trennt sie, sodass an den Anschlüssen eine Spannung und bei geschlossenem Stromkreis ein Strom entsteht.

Was macht ein Wechselrichter?

Er wandelt den Gleichstrom der Photovoltaikmodule in geeigneten Wechselstrom für Hausnetz oder öffentliches Netz um.

Warum sinkt der Ertrag bei Verschattung?

Verschattete Zellen liefern weniger Strom und können in einer Reihenschaltung den möglichen Strom des gesamten Strangs begrenzen.