Solar

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Bei einfallendem Licht auf eine Solarzelle, werden Elektronen freigesetzt. Dabei werden mit Hilfe einer beabsichtigten Unreinheit der Vor- und Rückseite positive Ladungsträger gebildet, die sich zu einer Seite der Solarzelle bewegen und zu der entgegen gesetzten Seite orientieren. Somit wird ein Plus- und Minuspol erzeugt. Jetzt könnte unter Zuhilfenahme eines Verbrauchers elektrischer Strom fließen. Um größere Mengen an Strom, in diesem Fall Solarstrom zu erzeugen, ist es notwendig, mehrere Solarzellen miteinander zu verbinden. Einen Verbund mehrerer Solarzellen bezeichnet man als Modul (Solarmodul oder PV- Modul). Bei der Herstellung der Solarmodule werden die miteinander verbundenen Solarzellen laminiert, verglast und in den meisten Fällen mit einem Aluminiumrahmen versehen, der für Steifigkeit sorgt. Die meisten Solarmodule unterlaufen einigen Tests, wie z.B. einem Belastungstest, bevor sie für den Verkauf frei gegeben werden.

 

Was ist eigentlich Solarstrom oder Photovoltaik?

Als Solarstrom bezeichnet man umgangssprachlich elektrische Energie, die aus Sonnenenergie umgewandelt wurde (Photovoltaik Energie). Bei dieser Form der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, spricht man von dem sog. photoelektrischen bzw. photovoltaischen Effekt. Diese Form von Energie (Solarstrom) zählt zur Gruppe der erneuerbaren Energien, da sie auf der Erde ständig zur Verfügung steht und die Sonne, nach menschlichen Maßstäben betrachtet, mit einer voraussichtlichen Brenndauer von noch etwa 5 Milliarden Jahren, eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle darstellt. Der Ressourcenverbrauch auf der Sonne wird dabei im Verhältnis zu der Zeit, die der Mensch auf der Erde lebt, vernachlässigt.

 

Aufbau einer Photovoltaikanlage

Der wichtigste Teil einer Fotovoltaikanlage ist das Solarmodul, in dem zahlreiche Solarzellen miteinander verschaltet sind. Mehrere dieser Module werden zu einem Solargenerator verbunden.

Da von den Solarzellen Gleichstrom produziert wird, muss jetzt der Strom über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt werden. Der Wechselrichter hat die Aufgabe, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Anschließend wird der Strom über einen Zähler ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Da es in unserem Raum auch trübe Tage gibt, an denen die Sonnenscheindauer sehr gering ist, wird der Strom aus dem Netz bezogen - das öffentliche Stromnetz dient so als Speicher für die Photovoltaikanlage.

 

Die Installation einer Photovoltaik- Anlage auf dem Dach

Es besteht die Möglichkeit eine Photovoltaik- Anlage auf dem Dach zu installieren. Man nennt diese Form der Installation Auf-Dach-Montage. Der Vorteil von Auf-Dach-Montagen von Photovoltaikanlagen besteht darin, dass diese Art der Montage sich in den meisten Fällen problemlos nachrüsten lassen und man neben einer zusätzlichen Dämm- bzw. Isolierschicht kaum Probleme mit der Abdichtung der Photovoltaikanlage bekommt. Ein weiterer positiver Effekt, ist der Selbstreinigungseffekt der Photovoltaikanlage. Bei Regen wird der größte Teil an Verunreinigung einfach weggespült. Auch im Winter rutscht der Schnee bei den meisten Dächern ab einer Dachneigung von etwa 35 Grad problemlos herunter.

 

Die Installation einer Photovoltaikanlage in einer Fassade

Vor allem bei großen, mehrstöckigen Bürogebäuden kommen immer häufiger Photovoltaikanlagen bzw. Solarmodule zum Einsatz. Als positiver Aspekt, bei dieser Art der Installation von Photovoltaik- Modulen fällt besonders die Eigenschaft der Isolierung ins Gewicht. Solarmodule können aber auch als Markise bzw. Sonnenschutzsystem ihre Verwendung finden. Auch bei Photovoltaikanlagen, die in einer Fassade installiert sind ist häufig der schlechte Einstrahlungswinkel der Sonne ein Problem, das den Planern bzw. Ingenieuren Kopfschmerzen bereitet.