Fotovoltaik

Funktionsweise

In der Fotovoltaik wird das auf eine Solarzelle auftreffende Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom (Gleichstrom) umgewandelt. Dies geschieht dadurch, daß durch das Auftreffen der Sonnenstrahlen auf die Oberfläche der Solarzellen eine elektrische Spannung zwischen der Ober- und der Unterseite der Solarzelle entsteht. Wenn man nun die beiden Seiten (Ober- und Unterseite) verbindet, so kann elektrischer Strom fließen und die Solarzelle gibt eine entsprechende elektrische Leistung ab.

Diese Leistung ist bei einer einzelnen Zelle sehr gering. Um die gewünschte Spannung zu erzeugen, werden mehrere Zellen elektrisch in Reihe geschaltet. Durch Parallelschaltung der Zellen erhält man dann den gewünschten elektrischen Strom.

Die Zellen bestehen aus dünnen, (ca. 0,3 mm stark ) Scheiben hochreinen kristallinen Siliziums.

Der Rohstoff: Silizium

Da diese Zellen aufgrund ihrer geringen Stärke sehr empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen sind, werden sie in Solarmodulen verbunden und in einen wetter- und stoßfesten Rahmen eingebaut.

Diese Solarmodule bestehen somit aus einer Reihe von Solarzellen, die hinter einer Glasscheibe aus gehärtetem Spezialglas aneinandergereiht werden. Auch auf der Rückseite des Moduls verhindert eine Kunststoff- oder Glasabdeckung eine Beschädigung der Zellen.

Solarmodul

In den Solarstrommodulen findet die eigentliche Umwandlung von Sonnenlicht in Gleichstrom statt. Damit man den von den Solarmodulen gelieferten Gleichstrom im Haushalt nutzen kann, wird er durch einen so genannten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt.

Neben der reinen Umwandlungstätigkeit hat de Wechselrichter meist weitere Aufgaben zu erfüllen. Er passt die Spannung der Solarmodule während des Betriebs immer so an, daß stets die maximale Energieleistung in das Netz eingespeist wird.

Es gibt nämlich einen Punkt, an dem die Solarzellen die meiste Energie abgeben, den sogenannten Maximum-Power-Punkt. Dieser ist wiederum abhängig von der Temperatur des Moduls und der Intensität der Sonnenstrahlung.

Bildquelle: Solar World AG,