Der Begriff Donator stammt aus dem Lateinischen und bedeutet übersetzt „Geber“. Im Bereich der Photovoltaik beschreibt ein Donator ein fünfwertiges Element, das fünf Außenelektronen besitzt. Diese Donatoren werden in das Halbleitermaterial der Solarzelle integriert, das üblicherweise vierwertig ist.
Funktion des Donators:
- Freie Elektronen: Durch die Integration eines Donators in das Halbleitermaterial kann dieser ein frei bewegliches Elektron abgeben.
- Erhöhte Leitfähigkeit: Die Abgabe des Elektrons senkt den Widerstand gegen den Elektronenfluss, wodurch die Leitfähigkeit des Halbleiters erhöht wird.
- Positionierung: Donatoren werden stets auf der sonnenzugewandten Seite der Solarzelle integriert.
Geeignete Donator-Elemente:
- Arsen
- Phosphor
- Antimon
Diese Elemente sind besonders geeignet, da sie die gewünschten Eigenschaften aufweisen, um die Effizienz der Solarzellen zu steigern.
Bedeutung in der Photovoltaik:
- Effizienzsteigerung: Durch die erhöhte Leitfähigkeit tragen Donatoren maßgeblich zur Effizienzsteigerung von Solarzellen bei.
- Elektronenfluss: Die verbesserten Eigenschaften des Halbleitermaterials fördern einen reibungsloseren Elektronenfluss, was die Energieumwandlung optimiert.
Fazit:
Die Integration von Donatoren wie Arsen, Phosphor und Antimon in das Halbleitermaterial von Solarzellen ist entscheidend für die Erhöhung der Leitfähigkeit und damit der Effizienz von Photovoltaikanlagen. Durch die gezielte Platzierung dieser fünfwertigen Elemente auf der sonnenzugewandten Seite der Solarzellen wird der Elektronenfluss verbessert und die Gesamtleistung der Solarmodule gesteigert.
