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Wie funktionieren Photovoltaikanlagen und welche Möglichkeiten bieten Sie für eine alternative Energieversorgung?

Funktionsweise einer Photovoltaikanlage

Unter Photovoltaik versteht man die Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie. Bestimmte Materialien wie zum Beispiel Silizium setzen bei Bestrahlung mit Licht Elektronen frei. Die Photovoltaik wird im Bereich der regenerativen Energien vor allem aufgrund der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten zu den aussichtsreichsten Systemen gezählt. Besonders in den Ländern der dritten Welt werden große Entwicklungspotentiale gesehen.

Solarzellen sind aktive Halbleiterelemente, die Sonnenenergie (Strahlung) direkt in elektrische Energie umwandeln. Man nennt diese auch photovoltaische oder photoelektrische Zellen. Die Funktionsweise einer Solarzelle ist relativ einfach. Das Sonnenlicht besteht aus Photonen. Die Solarzelle dient dazu diese einzufangen. Wird nun ein Siliziumatom von einem Photon getroffen, so reißt dies Elektronen aus ihrer Bahn. Dadurch wird in der Photovoltaikzelle elektrische Spannung hervorgerufen. Eine Solarzelle mit 10 cm Durchmesser liefert bei einer Einstrahlung von 1000W/m² einen Strom von ca. 2 Ampere bei einer Spannung von 0,5 Volt². Da diese Spannung bzw. dieser Strom meist nicht ausreicht, werden mehrere Solarzellen zu größeren Einheiten, sogenannten Modulen, zusammengefasst. Mehrere Module ergeben wiederum ein Paneel. Bei einem Paneel werden die Zellen, je nach dem ob man höhere Ströme bzw. höhere Spannungen haben möchte, parallel oder in Reihe geschaltet.

Heute gibt es drei Arten von Solarzellen, die für eine Serienproduktion reif sind:

- Die erste ist die monokristalline Siliziumzelle, die aus einem Silizium-Einkristall gesägt wird.

- Die Multi-c-Siliziumzelle. Sie wird aus einem Silizium-Gussblock gesägt.

- Die dritte Solarzellenart ist die amorphe Siliziumzelle. Hierbei wird eine Schicht aus amorphem Silizium
  auf einen Träger, meist Glas, aufgetragen.