Photovoltaik
ist die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom mit Hilfe von Solarzellen.
Diese bestehen aus dünnen Scheiben kristallinen Siliziums.
Strahlt die Sonne auf eine solche Zelle, baut sich zwischen der Ober- und
Unterseite eine Gleichspannung auf. Der so erzeugte Gleichstrom wird über
einem Wechselrichter geführt und in Wechselstrom mit einer Spannung von
230 V u. 50 Hz umgewandelt. Diese Energie kann entweder direkt genutzt werden
(Inselanlagen), oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden
Solarzellen
bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Über 95 % aller auf der
Welt produzierten Solarzellen bestehen aus dem Halbleitermaterial Silizium
(Si). Zur Herstellung einer Solarzelle wird das Halbleitermaterial "dotiert".
Damit ist das definierte Einbringen von chemischen Elementen gemeint, mit
denen man entweder einen positiven Ladungsträgerüberschuss (p -leitende
Halbleiterschicht) oder einen negativen Ladungsträgerüberschuss (n -leitende
Halbleiterschicht) im Halbleitermaterial erzielen kann. Werden zwei unterschiedlich
dotierte Halbleiterschichten gebildet, entsteht an der Grenzschicht ein
sogenannter p-n-Übergang. An diesem Übergang baut sich ein inneres elektrisches
Feld auf, das zu einer Ladungstrennung der bei Lichteinfall freigesetzten
Ladungsträger führt. Über Metallkontakte kann eine elektrische Spannung
abgegriffen werden. Wird der äußere Kreis geschlossen, das heißt ein elektrischer
Verbraucher angeschlossen, fließt ein Gleichstrom.
Solarmodul
einzelne Solarzellen werden zu größeren Einheiten miteinander verschaltet.
Eine Serienschaltung der Zellen hat eine höhere Spannung zur Folge, eine
Parallelschaltung einen höheren Strom. Die miteinander verschalteten Solarzellen
werden meist in transparentem Ethylen-Vinyl-Acetat eingebettet, mit einem
Rahmen aus Aluminium oder Edelstahl versehen und frontseitig transparent
mit Glas abgedeckt.
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