Eine fünfte Klasse baut Solarzellen!

Was sind Solarzellen?  Wofür braucht man sie? Diese Fragen beantwortete Ulrike Witte mit einem kurzen Vortrag. Sie erklärte dies mit Bildern, die Stück für Stück sichtbar wurden und ließ die Schüler raten. So konnten die Schüler von Anfang an mitmachen.

Danach begann der praktische Teil: die Schüler durften selbst kleine Solarzellen bauen, sogenannte Farbstoffsolarzellen. Dazu braucht man zwei kleine Glasstückchen. Diese müssen mit einer dünnen Schicht Zinndioxid überzogen sein, damit sie elektrisch leiten. Sonst könnte man den elektrischen Strom nicht ernten, der in einer Solarzelle erzeugt wird.

Aber zurück zur Herstellung der Solarzellen. Auf eines der Glasplättchen streicht man flüssiges Titandioxid. Man könnte hier auch Zahnpasta nehmen, da die viel Titandioxid enthält. Andererseits sind auch viele andere Dinge in Zahnpasta, wie der Geschmack oder farbige Streifen, welche man nicht braucht.

Um das Titandioxid zu trocknen, legt man das Plättchen auf eine Heizplatte, so dass die Flüssigkeit verdampft. Wenn das Ganze abgekühlt ist, legt man das Glasplättchen mit dem getrockneten Titandioxid in roten Hibiskustee.

Nach zwei Minuten nimmt man das Stückchen wieder heraus und trocknet es mit einem Föhn. Mit einem Handtuch hätte man die aufgetragenen Schichten beschädigt und den Wirkungsgrad der Solarzelle verringert. Das zweite Glasstück malt man mit einem Bleistift an, um eine Schicht Graphit aufzutragen. Dann drückt man beide Glasplättchen mit den beschichteten Seiten nach innen aneinander und klebt sie mit Tesafilm zusammen.

Zwischen die Glasplättchen muss nun eine Flüssigkeit eingefügt werden, der sogenannte Elektrolyt, damit der elektrische Strom fließen kann Dafür bringt man den Elektrolyt in kleinen Tröpfchen auf die Lücke zwischen den Gläsern. Damit ist die Farbstoffsolarzelle fertig.

Nun konnten die Kinder messen, wieviel Spannung und wieviel Stromstärke ihre selbstgebauten Zellen erzeugen. Danach haben alle ihre Messwerte verglichen. "Und, wieviel hast du?" hörte man durch den Raum rufen.

Nach einer kurzen Pause ging es weiter. Die Kinder konnten in Kleingruppen drei verschiedene Stationen besuchen. In einer Station wurden alle Solarzellen der Gruppe zusammengeschlossen und man versuchte, mit ihnen einen Taschenrechner zu betreiben. Die Kinder waren sehr erstaunt, dass es klappt und wollten den Taschenrechner gleich testen. Auch konnten sie Solar-Spielzeuge testen.

In der zweiten Station konnten die Kinder ausprobieren, wie viel Energie sie durch Fahrradfahren erzeugen. Das fanden viele sehr anstrengend. Auch verglichen sie ihre Ergebnisse miteinander. "Und, was hast du betrieben, eine, zwei, drei oder vier Glühbirnen?"

In der letzten Station ging es darum, wie eine Solarzelle funktioniert. Dazu setzten die Kinder zuerst aus Puzzleteilen den Querschnitt einer Solarzelle zusammen. Das fanden viele recht einfach. Danach kam die Erklärung: Im Hibiskustee sind Elektronen, welche durch das Licht Energie bekommen. Sie wandern in die Titandioxidschicht. Dadurch fehlen sie dem Hibiskustee, der dem Elektrolyt die Elektronen klaut. Von der Titandioxidschicht gehen die Elektronen in die Beschichtung vom Glas. Sie wandern über ein Kabel zu einem Verbraucher, vielleicht einer Glühlampe, und zurück auch durch ein Kabel in die Graphitschicht. Danach wandern sie zurück in den Elektrolyt, wo ein paar Elektronen fehlen. Im Hibiskustee bekommen andere Elektronen durch das einfallende Licht wieder Energie und wandern in die Titandioxidschicht. Dann fängt alles wieder von vorne an.

Mir und auch den Kindern hat der Tag sehr viel Spaß gemacht und wir haben eine Menge gelernt. Ich kann den Tag nur empfehlen.

Anna Hauschild, Schülerpraktikantin.

Anna hat in der Abteilung Öffentlichkeitsarbeit am Helmholtz-Zentrum Berlin ihr Schülerpraktikum gemacht. Dabei konnte sie auch im Schülerlabor beim Projekttag Solarenergie dabei sein, der für eine 5. Klasse konzipiert war.