Datei Diskussion:Solarzelle Funktionsprinzip.png

nutzbarer Lichtanteil

Ohne dass ich mich mit dieser Materie besonders auskenne würde ich sagen, dass der Graph (rechts im Bild) mir auf dem ersten Blick falsch erscheint.

Meiner Meinung nach ist der nutzbare Lichtanteil

• nicht die Fläche (Integral,etc.) unter dem Graphen, zwischen Lichtintensität vor Sperrschicht und nach Sperrschicht
• sondern die Differenz zwischen Lichtintensität vor Sperrschicht und nach Sperrschicht (das absorbierte Licht...)

Ich hoffe, ich habe mich nicht geirrt und hoffentlich kannst du diese Änderung noch einbauen.--Slartidan 16:07, 12. Jul 2006 (CEST)

Ja, du hast recht, das ist nicht sonderlich sauber, wie es da steht. Aber die Differenz ist es auch nicht. Mal von vorne:
Ich möchte ausdrücken, daß die Weite dieser Zone sehr wohl von Bedeutung ist, also quasi die Fläche. Die Größe dieser Fläche entscheidet darüber, wie groß die Wahrscheinlichkeit ist, daß ein einfallendes Photon auch ein Elektron-Loch-paar erzeugt. Also könnte ich "Generationswahrscheinlichkeit" schreiben. Aber das ist auch nicht gut, weil die Materialparameter fehlen. Ich habe da ja nicht die Generationswahrscheinlichkeit, sondern eine Größe, die proportional zur Generation verläuft. Nochdazu ist das Wort nicht sonderlich verständlich.

Wenn ich die Fläche einfach weglasse ist das auch nicht richtig. Bei "nutzbarer Lichtanteil" habe ich unterschlagen, daß sich diese "Lichtintensität" wellenlängenabhängig ist. Sie fällt bei unterschiedlichen Wellenlängen unterschiedlich aus, und ist zudem materialabhängig. Eigentlich müßte ich also viele verschiedene abfallende Kurven zeichnen, und jede hat einen "nutzbaren Lichtanteil". Also in jeder Kurve den RLZ-Teil markieren, ein Summenzeichen machen. Das ist aber nicht mehr lesbar geschweige denn übersichtlich.

Die Differenz zwischen den beiden Lichtinensitäten, wie du das schreibst, drückt nur den Intensitätsabfall in der RLZ aus. Diese Größe ist nicht einmal proportional zum "nutzbaren Lichtanteil", sondern drückt höchstens aus, wie viel Energie in die RLZ gepumpt wird. Diese Größe ist gewissermaßen ebenso wie die Fläche proportional zur Generationswahrscheinlichkeit, es fehlt aber noch die Länge und Materialparameter. Da wäre Fläche schon besser.

Darum würde ich fast gerne das stehen lassen, weil die Flächengröße (schon die Fläche, nicht die Differenz!) eine Aussage darüber trifft, wieviel Prozent des einfallenden Lichtanteils genutzt werden kann. Es gibt noch viele weitere Faktoren (verschiedene Wellenlängen!), die ebenfalls eine Aussage darüber treffen! Das unterschlage ich in dem Bild. Das Wort "Lichtanteil" ist leider nicht perfekt, weil vermutlich jeder etwas anderes darunter versteht. Ich möchte es aber stehen lassen, weil zumindest jeder überhaupt etwas darunter versteht!

Man kann es immer beliebig kompliziert machen. Das Bild ist leider schon kompliziert genug. Falls dir einfällt, wo man es einfacher machen kann, gib bescheid! Danke auf jeden Fall für die Anregung, du hast schon recht, daß die Fläche nicht der nutzbare Lichtanteil ist. Und die Darstellung damit auch richtig verstanden. Grüße,Degreen 11:25, 13. Jul 2006 (CEST)

Ich habe gerade mit Paint (so gut es eben ging, ohne Transparenz, etc.) dieses Bild erzeugt: Bild:Solarzelle_Funktionsprinzip03.PNG, was denkst du darüber?

Natürlich ist die gekennzeichnete Größe (absorbiertes Licht) weniger relevant - aber immerhin ist die Grafik korrekt.--Slartidan 13:35, 13. Jul 2006 (CEST)

Naja, das Bild ist super so als Vorlage. Aber es ist ja eigentlich nicht nur der absorbierte Teil, sondern der Punkt ist: es ist der in der RLZ absorbierte Teil, der eine Generation von Elektron-Loch-Paaren bewirken KANN. Der übrige absorbierte Lichtanteil geht einfach in Wärme o.Ä. verloren. Fällt dir ein, wie man das mit wenigen Worten in der Graphik auf den Punkt bringen kann? Übrigens solltest du nicht meinen Fehler mit "Lichtanteil" übernehmen, wenn du eine Differenz der Intensität darstellst. Abfall der Lichtintensität == Absorption. Ich verstehe schon, daß du lieber die Differenz ins Spiel bringen willst als die Fläche (obwohl ich eher Fan der Fläche bin, weil die Länge der Raumladungszone die wirklich wichtige Größe ist). Aber mit welchen Worten?

"In der RLZ absorbierter, für den Photoeffekt relevanter Lichtanteil"....? Ich finde das Wort "nutzbar" nach wie vor besser, weil es sagt: dieser Anteil kann den Photostrom bewirken, der Rest geht verloren. Degreen 14:44, 13. Jul 2006 (CEST)

Also "nutzbar" kann man in diesem Zusammenhang auf jeden Fall sagen - ist sicher nicht "falsch". (und schließt "für den Photoeffekt relevanter Lichtanteil" in der Bedeutung mit ein)

zur "Fläche oder Differenz"-Frage (meine Meinung - bitte korrigiere mich ggf.)

Es gibt folgende entscheidende Größen:

1. wieviel cm³ RLZ (abhängig, von Länge, Breite, Höhe)
2. wieviele Photonen pro cm³ RLZ werden "aufgenommen"
3. wieviele "Generationen von Elektron-Loch-Paaren" pro Photon- Wirkungsgrad

Die Graphik zeigt:

• Bei gleicher Länge und Breite (m²) der Solarzelle
• ist die Höhe maßgeblich für cm³ RLZ (1.)
• und somit bei gleicher Lichteinstrahlung (2.)
• und gleichem Wirkungsgrad (3.)
• maßgeblich für die abgegebene Leistung.

Die Maßeinheit "Eindringungstiefe mal Lichtintensität" sagt mir jetzt in dem Zusammenhang nichts (vielleicht denke ich gerade einfach in die falsche Richtung).

Wo kannst du mir zustimmen und wo hinke ich mit meinem Verständniss noch hinterher? Kann ich dir sonst irgendwas bei dem Bild helfen?

PS: Ich bin mir sicher, dass sich nach dieser Diskussion sich keiner mehr traut etwas an dem Bild zu kritisieren :-D--Slartidan 15:57, 13. Jul 2006 (CEST)

Hm... das wird immer zerfahrener... neige auch zum verkomplizieren. Aber gut, mein Punkt ist:

• Lichtintensität ~ Anzahl Photonen ~ Generationswahrscheinlichkeit
• Diese Wahrscheinlichkeit habe ich in jeder "Schicht" der RLZ. Wenn genug Photonen überall vorhanden sind, rekombiniert schon was. Darum Dicke RLZ. Wie eine Formel aussieht weiß ich nicht, daß ein Multiplikationszeichen darin vorkommt kann ich mir schon vorstellen.

Das ist meine Vermutung... vielleicht hast du auch recht, daß die Absorption im Material viel ausschlaggebender ist, und daß eine Dicke der RLZ zwar wichtig ist, aber wenn die Absorption paßt, ist das auch gut. Ich denke sogar, du hast recht. Ich würde es aber fast gerne so lassen, weil es... klarer zu sehen ist, und ich es auch in einem Skript so gesehen habe. (*nachles*)

Skript gefunden. Du hast recht. $P_{useful}=(1-R)\cdot P_{0}(e^{-\alpha x_{1}}-e^{-\alpha x_{2}})$

R ist die Rekombination der Ladungsträger. Das heißt es ist wirklich nur die Differenz der beiden Exp-Funktionen an den Stellen x1 und x2 ausschlaggebend. (In dem Skript wurde zwar auch die Fläche als "nutzbares Potenzial" markiert, aber den Fehler muß man ja nicht übernehmen).

Ich bessere das mal bei Gelegenheit aus, wenn ich mal wieder zu hause bin.

Danke für die Diskussion. Wenn es abschreckend ist...naja... muß ja keiner Mitreden der nicht mag. Wenn du noch was tun willst: es gibt einige Mängel in der Graphik, die mir nicht gefallen. Diese sind:

• Die "ortsfesten Ladungen" sind erstens eigentlich "ungesättigte Bindungen" (dann wird es aber unanschaulich), und zweitens nicht nur zwei, sondern über die RLZ verteilt. Im hochdotierten Gebiet dichtgepackt, im niedrigdotierten schwach verteilt. Dort erzeugen sie überall ein E-Feld, aber wenn ich das einzeichne, wird es zu überladen. Ideen, wie man das darstellen kann?
• Idee: eine Animation zu machen, einfallendes Photon, wie es in RLZ Generation erzeugt. Vorschläge?
• Die Zeichnung ist nur 2D, und die Farben sind nicht schön. Man kann sich nur mit Mühe vorstellen, wie man von einer Solarzelle, die vor einem auf dem Tisch liegt, auf die Zeichnung kommt.
• Es gibt noch einen zweiten Effekt: Ladungen, die außerhalb der RLZ erzeugt werden, können noch in die RLZ hineindriften (durch externes E-Feld, das dem internen RLZ-Feld entgegengerichtet ist) und dann im internen in die "richtige" Photostrom-Richtung geschoben werden. Das ist nicht enthalten.
• Materialgrenzen/RLZ-Zustandekommen nur dann klar zu erkennen, wenn man es sowieso schon weiß.
• Rekombination nicht im Bild enthalten. Man erkennt bei dem Bild also nicht, wie schwierig es eigentlich ist, Elektronen/Löcher unbeschadet "durchzubekommen". Auch kein direkter/indirekter Bandübergang enthalten. Das einzige, was mir an dem Bild gefällt, ist, daß es so schön einfach ist.

Darum habe ich es auch verteidigt, weil ich es gerne sehr einfach gelassen hätte :)

Bin für Ideen dankbar. Sonst... wenn du Lust hast, können wir mal zusammen zu einem anderen Thema etwas bauen, das organische Solarzellen graphisch darstellt. Vielleicht mit Inkscape, wollte das Program und das svg ausprobieren, das ja inzwischen auch von diversen Browsern unterstützt wird. Über das Thema org. Solarzellen habe ich noch keine Ahnung, irgendwo aber grobe Skizzen gefunden und wollte da auch mal nachrecherchieren, wie man das denn macht. Der Solarzellen-Artikel enthält noch kaum etwas über Plastikzellen, hatte da ein paar Dummy-Absätze eingefügt, die das zumindest erwähnen. So, gehe jetzt schlafen... nacht!Degreen 00:42, 14. Jul 2006 (CEST)