Photovoltaik (Leitprogramm)

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Autor/Innen:
Erich Felder, Georg Knöpfle, Manfred Küpfer, Andre Lehner, Michael Mayer, Hans Peter Dreyer

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Inhalt und Lernziele

Eine der grössten Herausforderungen für die Menschheit ist die Entwicklung einer umweltfreundlichen Energieversorgung. Bereits heute wird der grösste Teil unseres Energiebedarfs durch Sonnenenergie gedeckt: Sonnenenergie, die vor Jahrmillionen biochemisch umgewandelt wurde und nun in Form von Erdöl, Erdgas und Kohle zur Verfügung steht. Die Probleme mit der Nutzung dieser Energiequellen sind bekannt. Ideal wäre die direkte Nutzung der Sonnenenergie. In nur zwei Tagen strahlt die Sonne mehr Energie zur Erde, als in allen Öl- und Kohlevorkommen gespeichert ist. Irgendwie müsste es doch möglich sein, dieses enorme Potential zu nutzen. Für Wissenschaftler und Ingenieure ist dies eine grosse Herausforderung. Und es scheint, als hätte die Suche nach einer technischen Nutzung der Sonnenenergie Erfolg. Neben vielen anderen Lösungen wurden elektronische Bauteile entwickelt, die das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Diese Elemente werden als Solarzellen bezeichnet. Sie sind das Thema dieses Leitprogrammes.

Vorwissen

Arbeit und Energie, Atombau, elektrisches Feld, Gleichstromlehre

Dauer

  • Fundamentum: 10 Lektionen
  • Additum 1: 2-4 Lektionen
  • Additum 2: 4-8 Lektionen (ETH-Fallstudie "Photovoltaik)
  • Additum 3: 4-8 Lektionen (Additum 3 von "Kann man Atome sehen?")

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Weitere Informationen zur Unterrichtseiheit

Schlagwörter Photovoltaik, Sonnenenergie, photovoltaischer Effekt, Spektralfarben, elektromagnetische Wellen, äusserer Photoeffekt, innerer Photoeffekt, Metall, Halbleiter, Isolatoren, Dotierung, Halbleiter-Dioden, Solarzelle, Solatgenerator, photovolatische Elektrizitätserzeugung
Schultyp, Schulstufe Gymnasien (Klassen 10-12)
Sprache deutsch
Entstehung der Unterrichtseinheit September 1995
 
 
URL der Seite: http://www.educ.ethz.ch/unterrichtsmaterialien/physik/photovoltaik.html
Mon Feb 27 14:44:29 CET 2017
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