Fotovoltaik
Fotovoltaik (alternative Schreibweise: Photovoltaik) ist ein Fachbegriff, der den Umstand beschreibt, dass Licht – meist das von der Sonne – mit Hilfe von Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt werden kann. Solarzellen („Sonnensegel“) werden seit vielen Jahrzehnten in der Raumfahrt und in letzter Zeit zunehmend auch auf der Erde zur Stromerzeugung genutzt. Solarzellen finden sich unter anderem auf Dachflächen, an Schallschutzwänden und auf Freiflächen. Die wohl bekannteste Anwendung sind solarbetriebene Taschenrechner.
Anwendungsbeispiele für unterrichtliche Zwecke finden sich zuhauf im Internet, wenn man z.B. nach „Solarspielzeug“ sucht.
Im Hinblick auf die später noch vorzustellenden Unterrichtsaktivitäten erscheint es passend, mit Hilfe einer Solarzelle einen Elektromotor zum Laufen zu bringen.
Für diesen Zweck eignen sich monokristalline Solarzellen mit einem etwa 2 mm breiten Lötstreifen. Die Größe der Zelle sollte so gewählt werden, dass sie im direkten Sonnenlicht eine Spannung von etwa 0,5 Volt und einen Strom von 800-900 mA bereitstellen kann. Wählt man dann einen Motor, dessen Anlaufspannung deutlich unter 0,5 V liegt und der genügsam ist bei der Stromaufnahme, dann sollten normale Lichtverhältnisse ausreichen, um ihn zum Laufen zu bringen.
Für den Zusammenbau ist eine Lötausrüstung erforderlich, da die Motorkabel mit dem Lötstreifen verbunden werden müssen.
Ein funktionstüchtiges Solarset für Schulen kann man preisgünstig bei der Firma Lemo-Solar erwerben. Der Setpreis ist günstiger als die Einzelteile.