Unsere Sonne ist eine nahezu endlose Energiequelle, unerschöpflich, zuverlässig und kostenlos liefert sie uns täglich eine gigantische Menge an Energie.

Photovoltaikanlagen ermöglichen uns die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie.

Schon 1839 entdeckte A.Becquerel den photovoltaischen Effekt. Aber erst 1954 stellten die Bell-Laboratories in New York die erste Silizium-Solarzelle der Welt her.

Wie Funktioniert eine Photovoltaikanlage ?

Ein Großteil der Solarzellen (ca. 90%) wird aus Silizium hergestellt.Diese Zellen bestehen vorwiegen aus Materialien, die in großen Menge zur Verfügung stehen und zu 100% recycelt werden können: Sand für die Siliziumsolarzellen, Glas für die Moduloberflächen und Aluminium für die Rahmen.

Man unterscheidet Monokristalline Zellen:

Diese werden aus einem runden Einkristallstab gefertigt, meistens semiquadratische Form mit abgerundeten Ecken.

Hoher Zellwirkungsgrad bis 17%, jedoch teuer in der Fertigung.

Polykristalline Zellen:

Diese werden meist aus gegossenen Blöcken gefertigt, quadratisch oder rechteckige Form. Oberfläche erinnert an feuerverzinkte Bleche. Billiger in der Herstellung, geringerer Zellwirkungsgrad bis 15%. Wird heute am häufigsten verwendet.

Und Amorphe Zellen:

Weisen keine regelmäßige Kristallstruktur auf und werden in sehr dünnen Schichten auf ein Trägermaterial aufgebracht.

Sehr billig in der Herstellung, wenig Wirkungsgrad ca. 5-7%. Anwendung meist bei Taschenrechner und andere Kleingeräte.

Strom aus einer Solarzelle:

Um nun Strom aus einer Solarzelle erzeugen zu können, muss ähnlich wie bei einer Batterie ein Strom vom positiven zum negativen Pol fließen. Aus diesem Grund besteht eine Solarzelle aus zwei Schichten, einer positiven dotierten und einer negativ dotierten Lage.

Dotiert werden die einzelnen Schichten, indem dem Silizium bestimmte chemische Elemente beigemischt werden, man Spricht hier auch von Verunreinigung.

Fällt nun Licht auf die Schichten einer Zelle, entsteht eine Spannung die an den Polen abgegriffen wird.

Durch das Zusammenschalten von vielen Solarzellen, entsteht ein Solar-Modul.

Viele Solarmodule zusammengeschlossen ergeben einen sogenannten Photovoltaik-Generator.

Netzspannung durch einen Wechselrichter:

Die Spannung vom Photovoltaik-generator (Gleichspannung) wird nun von einem Wechselrichter in eine netzkonforme Wechselspannung (Frequenz von 50Hz)umgewandelt.

Ab jetzt kann über ein Netzgekoppeltes System der erzeugte Wechselstrom direkt in ein Stromnetz eingespeist werden. Oder

wenn kein öffentliches Stromnetz besteht, in Verbindung mit einem Batteriespeicher und einem dazugehörigen Laderegler, eine sogenannte Inselanlage betreiben.