Zusammenfassung
Eine ausführliche Lehreinheit rund um die grundlegenden Themen der Photovoltaik: Vom physikalischen Funktionsprinzip und den Bestandteilen einer echten PV-Anlage, bis hin zu verschiedensten Experimenten und der Rolle der Energiewende in der Photovoltaik. Es findet ein „digitaler Ausflug“ auf das Dach der Schule statt, bei dem die Schüler:innen die schuleigene PV-Anlage live erleben.
Mithilfe der Lehreinheit Untersuchungen an PV-Zellen erleben die Schüler:innen das Wechselspiel zwischen Theorie, Experiment und technischer Anwendung anhand der schuleigenen PV-Anlage. Dadurch werden prozessbezogene Kompetenzen in den Bereichen Erkenntnisse gewinnen, Kommunizieren und Bewerten erlangt. Im Fokus stehen ein Experimentekoffer und ein PV-Livestream. Die Schüler:innen lernen Grundlagenwissen durch theoretische Einheiten, validieren dieses durch selbst durchgeführte Experimente und stellen im Austausch mit einer Technikkraft wertvollen Praxisbezug her. Somit wir die schuleigene PV-Anlage neben ökologischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten als Lehrmittel genutzt.
Das PV-Experiment-Set und die PV-Lehrmittelanlage von Solar for Schools Bildung gGmbH werden hierzu benötigt. Optional, statt die PV-Lehrmittelanlage man kann die Schul-eigene-PV-Anlage verwenden, falls vorhanden.
Fach
Physik
Lernziele
Messen selbständig Stromstärken und Spannungen in Reihen- und Parallelschaltungen von Solarmodulen.
Variieren äußere Einflussgrößen (z. B. Neigungswinkel, Beschattung) und ziehen Schlussfolgerungen für eine optimale Nutzung von Solarmodulen, die sie beispielsweise in Form einer Betriebsanleitung formulieren.
Testen die Verwendbarkeit von Solarmodulen in unterschiedlichen technischen Anwendungen.
Untersuchen experimentell Aufbau und Eigenschaften weiterer Elektrizitätsquellen (z. B. Modellversuch zum galvanischen Element, Untersuchung der Ausgangsspannungen unterschiedlicher Netzgeräte, Innenwiderstand und Klemmenspannung einer Batterie und einer Solarzelle).
Interpretieren ausgewählte Beobachtungen mithilfe ihrer theoretischen Kenntnisse zum elektrischen Stromkreis.