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Die Solarzelle und der photoelektrische Effekt

Die Solarzelle und der photoelektrische Effekt.


EinsteinApparate

"Worauf beruht die Entwicklung der Solarzelle?"

Gleich zwei grundlegende Entdeckungen Einsteins, standen bei dieser Zukunftstechnologie Pate: Mit seiner Formel E=mc² hat Einstein das Prinzip der Atomenergie entdeckt. Mit seiner Erklärung des photoelektrischen Effekts legte er die Grundlagen für das Verständnis der Solarzelle.

Hat Einstein die Solarzelle selbst erfunden?

Den ersten Vorläufer der Solarzelle baute 1839 Alexandre Edmond Becquerel. Der Neunzehnjährige hatte zwei Platten aus Platin in verdünnte Säure getaucht und bemerkte, dass die Konstruktion mehr Spannung erzeugte, wenn er sie in die Sonnen stellte. Doch erst Einstein erklärte 1905 diesen photoelektrischen Effekt richtig.

Was ist der photoelektrische Effekt?

Einstein erkannte, dass man das Licht als einen Strom von Energiepaketen (Lichtquanten) interpretieren muss. Unter bestimmten Bedingungen können diese Pakete ihre Energie an Elektronen abgeben - und bewegte Elektronen sind nichts anderes als elektrischer Strom. Mit dieser „Lichtquantenhypothese“ von 1905 gab Einstein den Startschuss für die Entwicklung der Quantentheorie, ohne die das Verstehen und die Weiterentwicklung moderner Solarzellen undenkbar wäre.

Was passiert in einer Solarzelle?

In Solarzellen passiert nichts anderes als die Umwandlung der Sonnenstrahlung in technisch verwertbare elektrische Energie. Die Sonnenenergie wiederum entsteht durch Kernfusion. Ein Prozess der wiederum nur mit Einsteins Formel E=mc2 zu verstehen ist.

Welche Zukunft hat diese Technologie?

Noch sind Solarzellen in ihrer Produktion relativ teuer und tragen deshalb nur in geringem zur Stromversorgung bei. In den letzten Jahrzehnten wurden die Zellen allerdings beständig billiger und effizienter. Setzt sich diese Entwicklung fort, wird es bald möglich sein, billig ein gigantisches Kraftwerk anzuzapfen: Die Sonne.

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