Strom aus Licht - Institut für naturwissenschaftliche Grundlagen

Anhang 3: Experimente Z 3.3
Experiment 4.1: Solarzellen-Test
Material:
• 2 Solarzellen (min. ca. 4 cm 2 Fläche), als Not-Sonne: kleine Tischlampe
• Multi-Meter mit Diodentester, Widerstandsdekade oder Set mit verschiedenen Widerständen
Anleitung:
Zuerst weisen Sie nach, dass die Solarzelle eine Diode ist. Dann geht es darum, den maximalen
Strom und die maximale Spannung zu bestimmen, die Ihre Solarzelle abgeben kann. Im
Hauptversuch bestimmen Sie die sogenannte Kennlinie und folgern daraus die elektrische
Leistung, welche die Solarzelle abgeben kann. Beachten Sie das Symbol der Solarzelle!
Experiment 4.1.1: Solarzelle als Halbleiter-Diode
Stellen Sie Ihr Multimeter auf die Messfunktion "Diodentest" (Diodenzeichen!). Wenden Sie die
Solarzelle um, so dass kein Licht drauf fällt. Schliessen Sie die Solarzelle nun in beiden
Richtungen an den Diodentester: Einmal wird der Tester anzeigen, dass die Solarzelle ebenso
sperrt, wie eine unterbrochene Leitung; in der Gegenrichtung wird der Tester anzeigen, von
welcher Spannung an die Solarzelle den Strom durchlässt.
Experiment 4.1.2: Kurzschlussstrom
Stellen Sie am A-Meter den 1 A-Bereich ein,
und verbinden Sie es direkt mit der Solarzelle.
Das Ampèremeter hat einen sehr kleinen
Widerstand, so dass Sie nun praktisch den
Kurzschlussstrom I K messen. - Welche
Faktoren beeinflussen ihn? Was geschieht,
wenn Sie die Zellenfläche durch Parallelschalten
der zweiten Solarzelle verdoppeln?
Solarzelle
+
-
I
Experiment 4.1.3: Leerlaufspannung
Vertauschen Sie das Ampèremeter jetzt mit
dem Voltmeter. Da das Voltmeter einen sehr
grossen Widerstand hat, fliesst praktisch kein
Strom. Die Zelle gibt also keine Leistung ab,
es fliesst keine Energie. Man sagt, wir messen
die Leerlaufspannung U 0 . Wie ändert sich die
Leerlaufspannung U 0 mit der Beleuchtung?
Was geschieht, wenn Sie die beiden Zellen in
Serie, respektive parallel schalten?
+
Solarzelle
-
U
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