Unterrichtsthema Photovoltaik

In der Unterrichtseinheit „Photovoltaik“ beschäftigen sich die Schülerinnen und Schüler mit der Stromerzeugung in der Solarzelle. Sie erfahren mehr über die Halbleiterherstellung und die verschiedenen Bauformen von Solarzellen sowie deren Eigenschaften. Darüber hinaus sammeln sie sinnvolle, neue Anwendungen für Photovoltaik-Anlagen in ihrem Alltag.

Die Schülerinnen und Schüler sind mit der Internet-Recherche vertraut. Sie haben Grundkenntnisse zu Solartechnik und kennen den Unterschied zwischen thermischen Solaranlagen und Photovoltaik. Grundlagenkenntnisse zu folgenden Themen sind von Vorteil: Atomaufbau, Elektronen und Protonen, zum Periodensystem der Elemente mit Kenntnis einzelner, chemischer Elemente aus den Hauptgruppen sowie Grundkenntnisse der Elektrizitätslehre. Darüber hinaus sollten die SuS zur Bearbeitung der Aufgaben mit der Umstellung von Formeln vertraut sein und mit physikalischen Größen rechnen können.

 

Thema Photovoltaik
Fach

Technik, Physik und Chemie

Zielgruppe

Sekundarstufe 1 an weiterführenden Schulen

Zeitraum

2 Unterrichtsstunden

Lernziele

Die Schülerinnen und Schüler

 

  • lernen Kennzeichen elektrischer Solarmodule kennen

  • verstehen die wirtschaftliche Bedeutung von Photovoltaik

  • erhalten ein grundsätzliches Verständnis vom Werkstoff Halbleiter, dessen Herstellung sowie Dotierung

  • lernen die unterschiedlichen Bauformen von Solarzellen (monokristallin, polykristallin, Dünnschicht, organisch) kennen

  • ​„verkaufen“ in Expertenteams ihr Solarmodul mitsamt Photovoltaik-Anlage für einen ausgewählten Einsatzbereich

    Ablauf

    Die Schülerinnen und Schüler bearbeiten in Einzel- und Gruppenarbeit verschiedene Aufgaben. In vier Experten-Teams befassen sie sich z.B. mit verschiedenen Typen von Solarzellen.

    Methode/Sozialform Unterrichtsgespräch

    Einzel/Gruppenarbeit

    Download der gesamten Unterrichtseinheit (1 PDF-Datei)
    Unterrichtseinheit Photovoltaik
    Download der Arbeitsblätter für SuS (1 PDF-Datei)
    Arbeitsblätter Photovoltaik
    Download der Lehrerinformation und Lösungen (1 PDF-Datei)
    Lehrerinformation und Lösungen Photovoltaik