Unter Photovoltaik, bzw. Fotovoltaik, versteht man die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie
Die Umwandlung der eingestrahlten Sonnenenergie erfolgt mit sogenannten Solarzellen oder Solarmodulen. Zum ersten Mal eingesetzt wurde dies Technologie im Jahre 1958 im Weltraum für die Erzeugung von elektrischem Strom für Satelitten. Durch intensive Forschung und Entwicklung wurde im Lauf der Jahre der Wirkungsgrad erhöht und die Produktionskosten gesenkt.
Solarmodule werden heute in vielen Bereichen kosteneffizient eingesetzt: auf Hausdächern, Industriehallen, Freiflächen, Taschenrechnern, Ticket-Automaten, Verkehrsüberwachung auf Autobahnen, ...
Vorteile von Solaranlagen sind: geräuschlos, CO2-Einsparung, erneuerbare Energie, Einsatz an unzugänglichen Stellen.
Umwandlung von Licht, Strahlung in elektrischen Strom
Der photoelektrische Effekt wurde bereits im Jahre 1839 entdeckt. 1905 gelang es Albert Einstein, den Photoeffekt zu erklären, wofür er dann 1921 den Nobelpreis für Physik erhielt.
Solarzellen werden aus dotiertem Silizium hergestellt. Dies bewirkt, daß die eingestrahlte Energie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen monokristallinen, polykristallinen und Dünnschicht Solarmodulen. Je nach Verfahren ergeben sich unterschiedliche Wirkungsgrade und Herstellungskosten.
Im Moment kommen aufgrund des Preis-/Leistungs-Verhältnisses hauptsächlich mono- oder poykristalline Module zum Einsatz. Dünnschichtmodule sind zwar billiger in der Herstellung, haben aber einen geringeren Wirkungsgrad. Ihr besseres Schwachlicht-Verhalten macht sie aber für nicht optimale Ausrichtung von Dächern interessant.
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