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Photovoltaik - Wie funktioniert es?
Was ist Photovoltaik?
Photovoltaik, oder auch Fotovoltaik wandelt als technisches Verfahren Lichtenergie in elektrische Energie um, bei welchem durch den photoelektrischen Effekt Gleichstrom gewonnen wird. Das Wort Photovoltaik entstammt aus dem Griechischen und setzt sich aus den Begriffen „Photos“ (Licht) und „Volt“ (elektrische Spannungseinheit) zusammen.
Wie funktioniert Photovoltaik?
Ein Photovoltaikmodul besteht aus mehreren zusammengeschalteten Solarzellen. Diese Solarzellen bestehen einfach erklärt aus zwei Schichten des Halbleiters Silizum. Diese unterschiedlich behandelten Schichten bilden beim Austausch der Lichtphotonen zwischen einander ein elektrisches Feld, welches in Volt gemessen wird. Durch die Kontakte und Drähte, welche aus Metall bestehen, wird der dadurch gewonnene Gleichstrom weitergeleitet.
Derzeit gibt es 2 Arten von Siliziummodulen, welche für den privaten Gebrauch auf Ein- und Zweifamilienhäusern geeignet sind
Solarzellen können ebenfalls aus anderen Elementen bestehen, welche die Aufgabe von Silizium ebenso erfüllen. Denkbare Elemente sind unter anderem Kupfer und Indium, welche derzeit jedoch als Nischenprodukte nur in Dünnschichtmodulen Verwendung finden.
Der gewonnene Gleichstrom (elektrischer Strom in gleichbleibender Richtung) muss für den Gebrauch in Wechselstrom umgewandelt werden (Strom, der die Bewegungsrichtung ändert.)
Hierfür wird ein Wechselrichter benötigt. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um und macht ihn somit für uns nutzbar.
Das Photovoltaiksystem
Wie baut sich eine Photovoltaikanlage auf?
Eine Photovoltaik Komplettanlage besteht aus
- Den Solarmodulen mit entsprechenden KWP
- Dachmontagesystem
- Der Verkabelung, welche durch den Elektriker vorgenommen wird
- Einem Wechselrichter mit entsprechender Leistung
- Geeigneter Stromzähler – in diesem Fall ein Zweirichtungszähler
- System zum Management der PV Anlage (App Dienst / Energiemanager)
- Optionalem Stromspeicher
- Optionaler Wallbox für das Laden von Elektroautos
Einflussfaktoren auf die Leistung einer PV Anlage
Einflussfaktoren, die die Leistung sowohl kurz- als auch langfristig steigern / mindern können sind:
- Der Standort des Hauses
- Ausrichtung und Neigung des Dachs
- Klima am Standort (Unterschiede über Sonnenstunden in Nord- und Süddeutschland)
- Temperatur der Anlage
- Qualität und Leistung der zugehörigen Technik (Wechselrichter| Stromspeicher)
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