Eine Solarbatterie ist eine Kombination aus mehreren Photovoltaikzellen, also Geräten, die Sonnenstrahlung in elektrischen Strom umwandeln können. Je mehr solcher Elemente in der Batterie enthalten sind, desto größer ist der Unterschied im elektrischen Potenzial, den sie erzeugen kann.
Das Funktionsprinzip von Photozellen basiert auf dem Phänomen des internen photoelektrischen Effekts, das 1839 von E. Becquerel entdeckt wurde. Doch erst ab Mitte des 20. Jahrhunderts wurde es dank des wissenschaftlichen und technologischen Fortschritts möglich, kompakte, kostengünstige und effiziente Solarzellen herzustellen. Und dementsprechend eröffneten sich sofort reichlich Möglichkeiten für den Einsatz von Sonnenkollektoren, die aus ihnen bestehen.
Wenn wir das Funktionsprinzip einer Fotozelle in einfachsten Worten erklären, dann handelt es sich um einen Halbleiter, der aus zwei Siliziumscheiben mit bestimmten Zusätzen besteht. Diese Zusätze erzeugen einen Überschuss an Elektronen in einer Platte und einen Mangel an ihnen in der anderen. Um zu verhindern, dass überschüssige Elektronen spontan in die Zone wandern, in der sie nicht ausreichen, befindet sich am Rand dieser beiden Schichten die sogenannte Sperrschichtzone. Diese Bewegung kann nur unter äußerem Einfluss erfolgen.
Ein solcher äußerer Einfluss sind die Photonen des Sonnenlichts. Nachdem die Elektronen ihre Energie erhalten haben, können sie den Widerstand der Sperrschichtzone überwinden. Im Halbleiter tritt eine Potentialdifferenz auf, daher beginnt Strom zu fließen.
Die Stärke des elektrischen Stroms hängt direkt von der Anzahl der Photonen ab, die von der Oberfläche der Fotozelle eingefangen werden. Und dieser Betrag hängt wiederum von vielen Faktoren ab, von denen der wichtigste die Intensität der Sonneneinstrahlung ist. Auf dieser Grundlage ist leicht zu verstehen, warum Sonnenkollektoren vor allem in den südlichen Regionen weit verbreitet sind. In Ländern wie Spanien, Italien, Griechenland, Türkei usw. macht die Solarenergie einen erheblichen Teil des Gesamtenergieverbrauchs aus, insbesondere im Sommer.
Natürlich haben Sonnenkollektoren Nachteile. Sie können ohne Lichtquelle nicht rund um die Uhr arbeiten, daher ist es notwendig, Geräte an sie anzuschließen, um die Spannung zu stabilisieren und eine elektrische Ladung anzusammeln. Sie sind relativ leicht und benötigen daher viel Platz zum Aufstellen. Sie haben jedoch viele Vorteile. Wo es mit kleinen Kapazitäten möglich ist und gleichzeitig kein Anschluss an elektrische Netze möglich ist, sind Sonnenkollektoren einfach unersetzlich. Nun, bemannte Raumschiffe und Stationen können gar nicht darauf verzichten.
