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Elektronenfluss im Siliziumkristall
Im Labor erreichen Solarzellen einen Wirkungsgrad zwischen 40 und 46 Prozent. Bescheidener ist die Ausbeute unter Alltagsbedingungen: Von der solaren Einstrahlung lassen sich zwischen 16 und 24 Prozent effektiv in Elektrizität umwandeln. Am häufigsten verwendet werden Solarzellen aus kristallinem Silizium. Fällt Licht auf eine Solarzelle, werden Elektronen frei, die sich durch das geladene elektrische Feld bewegen. Dieser «Strom» erzeugt eine Spannung, was als photovoltaischer Effekt bezeichnet wird. Zur Verbesserung der Lichtabsorption wird eine bläuliche Aussenschicht aufgetragen. Gleichmässig schimmernde Oberflächen deuten auf leistungsfähigere monokristalline Solarzellen hin, während polykristalline Solarzellen an ihrer typischen Marmorstruktur und den Silberstreifen erkennbar sind. Monokristalline Zellen sind jedoch günstiger in der Fabrikation; ebenso vereinfachen sie dank dezentem Aussehen eine gestalterische Integration in die Gebäudearchitektur.