Photovoltaik: Details zu Solarzellen

Funktionsweise der PV-Anlage

Aus Sonnenlicht wird direkt elektrischer Strom erzeugt. Dies geschieht mittels Solarzellen (=Photovoltaik-Modul bzw. kurz: PV-Modul). Damit unterscheiden sie sich grundsätzlich von den thermischen Solaranlagen, die mit Hilfe der Sonne Wasser oder Luft erwärmen.

Solarzellen erzeugen eine Gleichspannung (wie eine Batterie) und damit Gleichstrom. Diese wir meist in Wechselspannung umgewandelt und ins Stromnetz (230 V, 50 Hz) eingespeist bzw. im Haus verbraucht. Die Umwandlung der Gleichspannung in Wechselspannung geschieht im sogenannten Wechselrichter. Nur in Ausnahmefällen (wenn kein Stromnetz vorhanden ist) wird die Energie in Batterien gespeichert.

Wirkungsgrad von Solarzellen und Solarzellentypen

Die meiste Verwendung finden heute Silizium-Solarzellen: 

monokristallin: aufwendigere Herstellung, Wirkungsgrad 15-18 %

polykristallin: kostengünstigere Herstellung, Wirkungsgrad 12-14 %

amorph (Dünnschichtzelle): kostengünstigste Herstellung, Wirkungsgrad 5-8 %, der mit der Zeit noch abnimmt (wird v.a. in Kleingeräten wie Uhren usw. verwendet) 

Es gibt noch viele weitere Solarzellentypen, die oft noch im Laborstadium sind, aber einen Wirkungsgrad bis zu 30 % erzielen.

Wirkungsgrad und tatsächlicher Ertrag:

Die Angabe des Wirkungsgrades sagt noch nicht sehr viel über den tatsächlichen Solarertrag aus. Bei eher diffusem Licht (=bewölkter Himmel) erzeugen Dünnschichtzellen sogar mehr Energie als poly- oder monokristalline Zellen. Auch wenn die Anlage nicht optimal ausgerichtet werden kann ist es möglich, dass die billigeren Dünnschichtzellen in etwa so viel Strom wie kristalline Zellen erzeugen. Deshalb können z.B. bei großen Fassadenanlagen oft sehr kostengünstige Solarzellen eingesetzt werden, ohne den jährlichen Energieertrag zu schmälern.