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Photovoltaik: Nachhaltiger Solarstrom

  • Produzieren Sie Ihren eigenen Strom zum Heizen, Warmwasser und mehr
  • Bleiben Sie auch in Zukunft unabhängig von schwankenden Energiepreisen
  • Reduzieren Sie Ihre Energiekosten auf ein Minimum

Photovoltaikanlagen - der letzte Schritt zu maximaler Effizienz

Die Sonne ist ein gigantisches Kraftwerk, das unsere Erde nicht nur mit Wärme, sondern auch mit Licht versorgt. Schon im 19. Jahrhundert entdeckten Wissenschaftler den photoelektrischen Effekt – also die Möglichkeit, die Energie des Lichts in elektrischen Strom umzuwandeln. Obwohl Albert Einstein die theoretischen Erkenntnisse noch einmal vertiefte, gelang erst den Weltraumpionieren in den 1950er Jahren die praktische Nutzung. Denn mit dieser Technik ließen sich Satelliten dauerhaft mit Strom versorgen. Für zivile Anwendung wurde Photovoltaik erst nach der Energiekrise 1973 interessant, als es darum ging, Alternativen zu den fossilen Brennstoffen Gas und Öl zu finden. Heute sind Photovoltaikanlagen weit verbreitet und für Verbraucher eine beliebte Möglichkeit, die eigenen Energiekosten zu senken. Wenn Sie auch das Sonnenlicht nutzen wollen, um daraus Elektrizität zu gewinnen, dann finden in diesem Beitrag alles Wissenswerte:

Wie funktioniert Photovoltaik?

Die Photovoltaik- oder Solarzelle besteht aus 2 Siliziumhälften. Diese sind aber nicht gleich beschaffen: In der oberen Hälfte herrscht ein Elektronenüberschuss, während die untere zu wenig Elektronen enthält. Die überschüssigen Elektronen von oben versuchen nun, die Elektronenlücken unten zu füllen.

Da Elektronen negativ geladene Teilchen sind, lädt sich obere Hälfte positiv auf, während die untere negativ wird. Wir haben also – wie bei einer Batterie – eine Plus- und einen Minuspol. Trifft jetzt Licht auf die Solarzelle, dann wird das überschüssige Elektron wieder aus der unteren Hälfte gelöst und fließt zum Pluspol – das ergibt elektrischen Strom, den wir anzapfen können.

Laien müssen da schon genau lesen, um das zu verstehen. Wenn es nämlich so einfach wäre, dann hätte Albert Einstein für die Erforschung dieses Effekts auch nicht den Nobelpreis bekommen. Zum Glück muss man die Funktionsweise der Solarzellen nicht im Detail verstehen, um ihren Vorteil nutzen zu können: Die Produktion elektrischer Energie aus Sonnenlicht.

Wie genau funktionieren Photovoltaik-Anlagen?

Grundlage für die Funktionsweise der Photovoltaik ist der Photoeffekt. Dieser beschreibt die benötigte Energie zum Anheben eines Elektrons auf ein höheres Energieniveau. Bei einer Photovoltaikanlage wird hauptsächlich das Sichtbare Spektrum des Lichtes genutzt um Strom zu erzeugen.

Photovoltaik-Anlagen folgen einem einfachen Grundprinzip: mittels des zuvor erklärten Photoeffekt in der Solarzellen, wird das einfallende Sonnenlicht in Gleichstrom verwandelt. Anschließend transformiert ein Wechselrichter den Gleichstrom daraufhin in konventionellen Wechselstrom. Photovoltaik-Anlagen werden üblicherweise auf Hausdächern oder Freiflächen installiert. Die maximale Leistung erzielen Photovoltaik- Anlagen wenn sie südlich ausgerichtet werden und auf verschattungsfreien Flächen mit einer Neigung von ca. 30-35° installiert werden. Der Großteil des Stromertrags wird in der Regel für den eigenen Haushalt verwendet. Überschüssiger Strom kann jedoch über einen Stromzähler in das Netz der öffentlichen Energieversorgung eingespeist werden.