Photovoltaik

Die Photovoltaik ist eine junge Entwicklung in der Energiewirtschaft. Das wesentliche Element einer Photovoltaikanlage ist die Solarzelle. Für Solarzellen wir überwiegend der Halbleiter Silizium verwendet. Wenn die Sonne auf die Solarzelle scheint, dann wandelt diese das eingestrahlte Licht in elektrische Energie um. Dabei schlagen die Lichtstrahlen Elektronen aus dem Halbleitermaterial heraus, die sich dann im Material bewegen und als Gleichstrom ableitbar sind. Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in den haushaltsüblichen Wechselstrom um. Der Besitzer einer Photovoltaikanlage kann den Strom entweder selbst verbrauchen (Inselsolaranlage) oder er speist ihn in das öffentliche Netz ein. Das direkte Anzapfen des universalen Energiespenders Sonne hat die größten Potenziale. Über 300 Megawatt Strom werden bereits mit Solarzellen gewonnen. Tendenz steil steigend.



Insel-Solaranlagen

Unter einer Insel-Solaranlage versteht man eine Solaranlage zur Stromerzeugung ohne Netzeinspeisung. Die wichtigste Komponente einer Solaranlage ist das Solarmodul. Die Leistung eines Solarmoduls wird in Wp (Watt peak) gemessen. Übersetzt bedeutet das Watt bei idealen Bedingungen. Für eine Solaranlage sollten Sie mindestens 50 Wp einkalkulieren. Ein Laderegler sorgt für die korrekte Aufladung der Akkus. Der Solar-Akku speichert die gewonnene elektrische Energie für die Entnahme der angeschlossenen Verbraucher. Sie benötigen eine Kapazität ab 80 Ah. Sollen 230 V Verbraucher betrieben werden, ist ein Wechselrichter zum Transformieren von 12 V auf 230 V erforderlich.



Netzeinspeisung

Mit der Netzeinspeisung wird der Strom in das öffentliche Netz übertragen. Das Solarmodul liefert den Strom, der im Wechselrichter hochtransformiert wird. Aus 12 V Gleichstrom macht er 230 V Wechselstrom. Mit dem Einspeisezähler wird der erzeugte Strom von Ihrem Verbrauch abgezogen. Von dort geht es in das Netz.



Forschung

Um langfristig eine Kostenminderung bei der Photovoltaik zu erreichen und den hohen Forschungsstand Deutschlands zu halten, müssen verstärkt Solarzellen der nächsten Generation entwickelt und zur Produktionsreife gebracht werden. Dabei handelt es sich unter anderem um die Dünnschichtsolarzellen, deren Erforschung und Entwicklung in Deutschland, aber auch in Japan und den USA mit großem Nachdruck vorangetrieben werden.

Im Vergleich zu den konventionellen Silizium-te4chnologien ist bei Dünnschicht-Technologien der Materialensatz um den Faktor 100 kleiner, der Energieverbrauch bei der Herstellung geringer und die Produktionstechnik stärker automatisierbar.