Photovoltaik in der Schule unterrichten
Viktor Schlosser 1 und Ilse Bartosch 1,
Fakultät für Physik der Universität Wien, A-1090 Wien, Austria
ABSTRACT: Photovoltaikanlagen spielen eine bedeutsame Rolle für klimaschonende Energiebereitstellung. Gleichzeitig besitzt der Unterricht über Photovoltaik nur eine geringe Relevanz in den österreichischen AHS-Lehrplänen. Das liegt nicht zuletzt daran, dass die didaktische Rekonstruktion der Grundlagen von Solarzellen anhand von konventionellen aus zwei Schichten aufgebauten Halbleiterdioden komplex ist und daher meist den Rahmen (allgemeinbildenden) schulischen Physik-Unterrichts sprengt. Erheblich verringern lässt sich der Erklärungsaufwand anhand einer aus drei Zonen aufgebauten sogenannten p-i-n-Solarzelle. P-i-n-Solarzellen sind Dünnschichtzellen aus amorphem Silizium, die aus einer n-dotierten, einer p-dotierten und - dazwischen eingebettet - einer intrinsischen, undotierten Schicht bestehen. Im Folgenden soll ausgehend vom physikalischen Hintergrund von Solarzellen, ein Unterrichtskonzept vorgestellt werden, wie Photovoltaik mit den Lernenden im Physikunterricht der Oberstufe, aber auch der Unterstufe erarbeitet werden kann.