Was ist Photovoltaik (PV)

Als Solarstrom bezeichnet man umgangssprachlich elektrische Energie, die aus Sonnenenergie umgewandelt wurde (Photovoltaik Energie). Bei dieser Form der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, spricht man von dem sog. photoelelktrischen bzw. photovoltaischen Effekt. Diese Form von Energie (Solarstrom) zählt zur Gruppe der erneuerbaren Energien, da sie auf der Erde ständig zur Verfügung steht und die Sonne, nach menschlichen Maßstäben betrachtet, mit einer voraussichtlichen Brenndauer von noch etwa 5 Milliarden Jahren, eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle darstellt. Der Ressourcenverbrauch auf der Sonne wird dabei im Verhältnis zu der Zeit, die der Mesch auf der Erde lebt, vernachlässigt.

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Bei einfallendem Licht auf eine Solarzelle, werden Elektronen freigesetzt. Dabei werden mit Hilfe einer beabsichtigten Unreinheit der Vor- und Rückseite positive Ladungsträger gebildet, die sich zu einer Seite der Solarzelle bewegen und zu der entgegengesetzten Seite orientieren. Somit wird ein Plus- und Minuspol erzeugt. Jetzt könnte unter Zuhilfenahme eines Verbrauchers elektrischer Strom fließen. Um größere Mengen an Strom, in diesem Fall Solarstrom zu erzeugen, ist es notwendig, mehrere Solarzellen miteinander zu verbinden. Einen Verbund mehrerer Solarzellen bezeichnet man als Modul (Solarmodul oder PV- Modul). Bei der Herstellung der Solarmodule werden die miteinander verbundenen Solarzellen laminiert, verglast und in den meisten Fällen mit einem Aluminiumrahmen versehen, der für Steifigkeit sorgt. Die meisten Solarmodule unterlaufen einigen Tests, wie z.B. einem Belastungstest, bevor sie für den Verkauf frei gegeben werden.

Aufbau einer Photovoltaikanlage

Der wichtigste Teil einer Fotovoltaikanlage ist das Solarmodul, in dem zahlreiche Solarzellen miteinander verschaltet sind. Mehrere dieser Module werden zu einem Solargenerator verbunden.

 

Da von den Solarzellen Gleichstrom produziert wird, muss jetzt der Strom über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt werden. Der Wechselrichter hat die Aufgabe, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Anschließend wird der Strom über einen Zähler ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Da es in unserem Raum auch trübe Tage gibt, an denen die Sonnenscheindauer sehr gering ist, wird der Strom aus dem Netz bezogen - das öffentliche Stromnetz dient so als Speicher für die Photovoltaikanlage.

Allgemeines zum Wechselrichter

Solar Wechselrichter werden in Fachkreisen auch Inverter genannt und dienen der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom. Dies ist notwendig, da viele Verbraucher Wechselstrom benötigen, jedoch Gleichstrom durch einen Generator erzeugt und z.B. in einem Akku gespeichert wird. Da auch eine Photovoltaik- Anlage Gleichstrom produziert, wird ein Solar Wechselrichter benötigt, um diesen in Wechselstrom umzurichten.

Welche Aufgaben haben Wechselrichter?

Wechselrichter stellen das Bindeglied zwischen den Solarmodulen auf dem Dach und dem öffentlichen Stromnetz dar. Diese wandeln den produzierten Solarstrom von Gleichstrom in Wechselstrom um.