Physik Forum

[SSSBassSSS]

Hi!

Wir haben heute in NWT einen Versuch zur Energieumwandlungskette Strahlungsenergie - Elektrische Energie gemacht. Dazu hatten wir eine Solarzelle (wenn ich das noch recht in Erinnerung habe 1,35m * 1m Maße), mit folgenden Beschriftungen auf der Rückseite: "1000w/m²" und "max. 29,7V", der Rest ist irrelevant, einen Baustrahler (500W auf einer (wahrscheinlich) 230W Steckdose) und ein Spannungsmessgerät. Mit diesem Baustrahler haben wir die Solarzelle aus einem Meter Entfernung beleuchtet und die Spannung der umgewandelten elektr. Energie gemessen. Diese betrug glaube ich 23V, bin mir nicht mehr sicher. Jetzt meine Frage: Um nun den Wirkungsgrad dieses Versuchsaufbaus zu bestimmen, setzten wir diese 23V in ein Verhältnis zu den 29,7V. ? ? ?
Ich weiß jetzt nicht genau, was diese "max. 29,7V" auf der Rückseite der SZ aussagen (wahrscheinlich die maximale Spannung bei 1000W/m²), aber dieses Verhältnis stellt doch nicht den Wirkungsgrad des Versuches dar, oder? Der Wirkungsgrad ist doch folgendermaßen definiert: Enutz/Eauf (nutzbare Energie zur aufgewendeten Energie). Um den zu bestimmen, könnte (müsste) man doch die Energie am Anfang des Versuchsaufbaus messen (oder auch berechnen^^ (230W mal t)). Dann die Energie, die von der Solarzelle erzeugt wird... was sagt ihr dazu^^?

[Fritz]

Hallo

Nein, das Verhältnis der Spannungen sagt noch nicht sehr viel über den Wirkungsgrad aus.

Die Spannung die hinten am Panel steht ist die Leerlaufspannung. D.h. welche Spannung bei gegebener Einstrahlung und ohne Belastung erreicht wird.

Sobald aber eine Last angeschlossen wird sinkt die Spannung entsprechend dieser Kennlinie:
http://www.leifiphysik.de/web_ph10/umwelt-technik/16solarzelle/kennlinie.gif

Um den Wirkungsgrad zu bestimmen musst du die abgegebene und die zugeführte Leistung ins Verhältnis setzen. Mit Spannungen hat das nichts zu tun. Überlege welche Leistungen das in diesem Fall sind. Benutze auch das ohmsche Gesetz. Was bedeuten die 500W wirklich die auf dem Baustrahler angegeben sind?

(Genau genommen muss man für den Wirkungsgrad Energien bilanzieren, für stationäre Verhältnisse fällt aber die Zeit heraus und man kann auch mit Leistungen rechnen)

mfg Fritz

[SSSBassSSS]

Danke für deine Antwort! Dann werde ich meinen Lehrer wohl eines besseren belehren müssen...