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Die klassische Silizium-Solarzelle setzt sich aus zwei unterschiedlich dotierten Siliziumschichten zusammen. Die dem Sonnenlicht zugewandte Seite ist mit Phosphor negativ dotiert, die darunter liegende Schicht ist mit Bor positiv dotiert. An der Grenzschicht entsteht ein elektrisches Feld, das zur Trennung der durch das Sonnenlicht freigesetzten Ladungen (Elektronen und Löcher, photovoltaischer Effekt) führt.
Über Metallkontakte kann eine elektrische Spannung abgegriffen werden. Wird der äußere Kreis geschlossen, das heißt ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom.

Der Wirkungsgrad einer Siliziumsolarzelle reicht von etwa 5 bis 20%. Die durchschnittliche Lebensdauer beträgt um die 20 Jahre.

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