Cleanthinking.de
Sauber in die Zukunft

Photovoltaikanlage: Vorteile und Nachteile von Photovoltaikanlagen

1 205

Photovoltaikanlagen gewinnen elektrische Energie aus Sonnenstrahlen bzw. Licht. Wir zeigen Vorteile und Nachteile, geben Tipps zum Kauf einer Photovoltaikanlage.

Die weltweite Energiewende basiert neben Windkraftanlagen maßgeblich auf dem Einsatz von Photovoltaikanlagen. Überall werden Solarmodule und Wechselrichter genutzt, um aus Sonnenstrahlen bzw. Licht in elektrischen Strom zu wandeln. Eine Photovoltaikanlage wird dabei meist auf Freiflächen oder auf Dachflächen installiert. Dieser Photovoltaik-Ratgeber benennt die Vorteile und Nachteile von Photovoltaikanlagen – konzentriert sich dabei aber auf den Kauf und die Installation von PV-Anlagen im deutschsprachigen Raum.

Photovoltaikanlagen: Photovoltaischer Effekt

Eine Photovoltaikanlage erzeugt elektrischen Strom aus Sonnenenergie bzw. wandelt die Sonneneinstrahlung in Gleichstrom um. Eine solche Anlage besteht insbesondere aus zwei Komponenten: Den Solarmodulen einerseits und dem Wechselrichter andererseits. Die Solarmodule wiederum bestehen aus einer Vielzahl von Solarzellen. Die Solarzelle ist für die Umsetzung des photovoltaischen Effekts zuständig.

Eine kristalline Solarzelle besteht aus drei Halbleiter-Schichten – genauer aus der n-Schicht (negativ geladene äußere Schicht), der p-Schicht (positiv geladenene äußere Schicht) und der dazwischen liegenden Grenzschicht.

Die oberste, negativ geladene Halbleiter-Schicht wird durch das Einbringen von Fremdatomen wie beispielsweise Bor oder Phosphor leitfähig gemacht. In dieser Schicht sind die einzelnen Atome gesättigt – dadurch befinden sich freie Elektronen darin. Als Halbleiter-Material wird zumeist Silizium eingesetzt, daher spricht man auch von der Silizium-Schicht.

Die untere Silizium-Schicht hingegen, die mit Bor-Atomen angereichert ist, enthält zu wenige Elektronen.

In der Grenzschicht wiederum sind gesättigte Silizium-Atome. Über diese wandern die überschüssigen Elektronen der n-Schicht in die p-Schicht, um sich an die überschüssigen Bor-Atome anzudocken. Durch diese Bewegungen bildet sich ein elektrisches Feld innerhalb der Solarzelle. Es wird auch als p-n-Übergang bezeichnet.

Fällt nun Licht auf die Solarzelle, werden durch den beschriebenen Effekt Elektronen frei, die sich durch das elektrische Feld im p-n-Übergang bewegen und hierdurch elektrische Spannung generieren. Genau diese Gewinnung elektrischer Spannung wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet. Konkret werden an der Ober- und der Unterseite der Solarzelle Metallkontakte gesetzt – diese sind gewöhnlich aus Aluminium oder Silber – und miteinander über ein Kabel verbunden. Sie leiten die Elektronen ab und bringen sie über das Kabel zum Fließen – ein elektrischer Stromkreis entsteht.

Photovoltaikanlage: Der 52-Gigawatt-Deckel

Das könnte dir auch gefallen
1 Kommentar
  1. […] Photovoltaikanlage: Vorteile und Nachteile von Photovoltaikanlagen […]

Hinterlasse eine Antwort

Ihre Email-Adresse wird nicht veröffentlicht.

Diese Website verwendet Akismet, um Spam zu reduzieren. Erfahre mehr darüber, wie deine Kommentardaten verarbeitet werden.

This website uses cookies to improve your experience. We'll assume you're ok with this, but you can opt-out if you wish. Accept Read More