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Grundlagen  Photovoltaik
Photovoltaik
 
       
 

Sauberer Strom aus der Sonne


Licht wird zu Strom...

Eine durch das EEG [Erneuerbare-Energien-Gesetz] geförderte, netzgekoppelte Photovoltaik-Anlage, besteht aus mehreren Bauelementen. Einige Grundelemente, physikalische Prinzipien, Grundbegriffe, Kenngrößen und ökologische Aspekte werden im Folgenden erläutert:

Der Photoeffekt beruht auf der 1839 gemachten Entdeckung des französischen Physikers Alexandre-Edmond Becquerel, daß durch Lichteinstrahlung in einem Festkörper positive und negative Ladungsträger freigesetzt werden; es fließt elektrischer Strom.


Das Wort Photovoltaik (PV) ist eine Zusammensetzung aus dem griech. Wort für Licht und dem Namen des Physikers Alessandro Volta. Sie bezeichnet die Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenenergie. In Solarzellen, meist aus Silizium, wird durch den Photoeffekt Gleichstrom erzeugt.

Solarzellen aus kristallinem Silizium sind der robusteste und langlebigste Teil einer Anlage, mit Lebensdauern von weit über 20 Jahren.

Je reiner das Silizium, desto höher sein Wirkungsgrad. Dieser unterliegt einem Alterungseffekt, auch Degradation genannt.

95% der produzierten Solarzellen bestehen aus Silizium


Siliziumzellen - Silizium ist das zweithäufigste Element in der Erdrinde

In den Solarmodulen werden viele einzelne Solarzellen elektrisch verbunden und zwischen Glas- oder Kunststoffscheiben eingebettet. Die Gesamtheit der zusammengeschalteten Solarmodule wird auch als Solargenerator bezeichnet.

Die Spitzenleistung eines Moduls, welche nur unter idealen Standard-Testbedingungen (sog. STC) erreicht werden kann, wird als Installierte Leistung bezeichnet und in kilowatt peak [kWp] angegeben. Eine Anlage mit 1 kWp installierter PV-Leistung produziert, je nach Standort und Ausrichtung der Anlage, jährlich etwa 800 bis 1000 kWh Strom; dies deckt etwa den Verbrauch einer Person im Privathaushalt.

Elektrische Energie liegt nur im Moment der Erzeugung vor. Um den erzeugten Solarstrom nutzen zu können, muß er entweder sofort verbraucht oder gespeichert werden.


Bei Netzkopplung wird die PV-Anlage über einen Wechselrichter (zur Umwandlung des Gleichstroms in spannungs- und phasengleichen Wechselstrom) an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Der eingespeiste Strom steht anderen Verbrauchern außerhalb Ihres Hauses zur Verfügung und verringert dadurch den Anteil an elektrischer Energie, der vom Elektrizitätswerk erzeugt werden muß.

Das öffentliche Stromnetz übernimmt hier eine Art Ausgleichs- und Speicherfunktion.

Dezentrale Stromversorgung durch netzgekoppelte PV-Anlagen


 Wie, und warum man die Photovoltaik nutzen sollte...


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