Photovoltaikanlagen
|
|
| Geschichte und Funktion der Solarzellen Die Sonne gibt uns nicht nur Wärme, sondern auch Elektrizität. Schon 1839 entdeckte Alexander Bequerel den photovoltaischen Effekt. Er tauchte zwei metallische Platten in eine leitfähige Flüssigkeit und bemerkte, dass bei Sonnenbestrahlung die Spannung zwischen den Platten anstieg. Es dauerte dann allerdings noch weitere 100 Jahre, bis im Jahr 1954 Wissenschaftler der Firma Bell in den USA beobachteten, dass an elektronischen Bauteilen aus dem Halbleiter-Werkstoff Silizium eine elektrische Spannung auftrat, sobald Licht darauf fiel. Sie gingen dieser Entdeckung nach, und schließlich entstanden daraus die sogenannten Solarzellen, mit deren Hilfe man Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandelt. Dieses als "Photovoltaik" (PV) bezeichnete Verfahren macht sich die Tatsache zunutze, dass Licht aus bestimmten Halbleiteroberflächen Elektronen herausschlägt, die sich dann im Material bewegen und als elektrischer Strom ableitbar sind. |
|
| Was ist Photovoltaik? Photovoltaik ist die direkte Erzeugung von Strom aus Licht. Eine Photovoltaikanlage besteht aus: - Modulen, die aus der Sonnenenergie Gleichstrom erzeugen - dem Wechselrichter, der den Gleichstrom in Wechselstrom (230V) umwandelt - den Einspeisezähler, der den eingespeisten Strom in das Stromnetz misst - der Verkabelung und dem Montagegestell, auf dem die Module befestigt sind. Damit die Leistung der Anlage voll ausgeschöpft werden kann, werden die Komponenten aufeinander abgestimmt und an die baulichen Gegebenheiten des Gebäudes angepasst. |
|
| Monokristalline Solarzellen bestehen unabhängig von ihrer Größe aus einem einzigen Siliziumkristall; aufgrund ihrer aufwendigen Herstellung sind sie sehr teuer, haben jedoch einen höheren Wirkungsgrad (15-20 Prozent) als polykristalline Solarzellen (13-16 Prozent). Polykristalline Solarzellen werden mit einem wesentlich geringeren Energieaufwand (und somit billiger) gefertigt. Den geringsten Wirkungsgrad weisen amorphe Solarzellen auf, die meist nur in Kleingeräten wie Taschenrechnern angewendet werden. Für Flachdächer und Dächer die keine ausreichende Südausrichtung haben, werden Silizium- Dünnfilmmodule angeboten. Der Nachteil dieser Module ist ,dass man die doppelte Fläche für 1kWp braucht aber der Vorteil liegt darin, dass sie auch bei wenig Lichteinstrahlung noch hohe Erträge bringen. Die neuesten Produkte sind „Triple-Junctions“ Dünnschichtmodule.Diese neuen Technologien haben ein bis jetzt noch nie gekannten Wirkungskreis, da sie auf 3 Schichten aufgebaut werden. Sie können als Folienlaminate und zur Gebäudeintegration angeboten werden. In der Praxis greift man vor allem auf die monokristallinen Solarzellen zurück: Die einzelnenSolarzellen werden mit elektrischen Anschlüssen versehen in Glas oder Kunststoff eingebettet und an geeigneten Stellen, z.B. auf Dächern, montiert. Die Spannung einer einzelnen Zelle ist für die meisten Anwendungsfälle zu niedrig, deshalb schaltet man mehrere Zellen zu so genannten Modulen hintereinander.ettet und an geeigneten Stellen, z.B. auf Dächern, montiert. Die |
|
![]() |
Das Silizium wird in Scheiben von wenigen zehntel Millimetern geschnitten. Durch gezieltes Verunreinigen (Dotieren) mit Phosphor und Bor erzielt man in einer dünnen Oberflächenschicht einen Überschuss an Elektronen (n-Silizium), im Rest des Materials einen Mangel an Elektronen (p-Silizium). Es entsteht im Übergangs-bereich ein inneres elektrisches Feld (Raumladungszone, RL-Zone). |
| Bei Lichteinwirkung werden freie Ladungsträger erzeugt und durch das innere elektrische Feld nach ihrer Polarität getrennt. Die elektrische Gleichspannung wird durch beiderseitig angebrachte Kontakte nach außen geführt, über die die Elektronen fließen können. | |
| Reicht die Sonne überhaupt aus um Strom zu erzeugen?
Als wichtigste Energiequelle sendet die Sonne in 40 Minuten mehr Energie auf die Erdoberfläche, als wir in einem Jahr verbrauchen. Was passiert, wenn die Sonne nicht scheint, bzw. was passiert im Winter?Es wird nicht nur die direkte Sonneneinstrahlung ausgenutzt, sondern auch die indirekte z.B. an bewölkten Tagen. Ihre Anlage produziert auch an einem bewölkten Tagen Strom. Im Winter reflektiert der Schnee das Sonnenlicht, was einen Vorteil darstellt. Was geschieht nach 20 Jahren mit der Anlage, wenn die garantierte Einspeisevergütung ausgelaufen ist?Es gibt die Möglichkeit nach Ablauf der 20 Jahre mit dem Energieversorgungsunternehmen eine weitere Abnahme des produzierten Stroms zu vereinbaren. Sie könnten aber auch den eigenen Strom selbst nutzen. Muss die Anlage gewartet werden?Die Anlage ist in der Regel wartungsfrei. Sie haben aber die Möglichkeit mit uns einen Inspektionsvertrag abzuschließen. Die Inspektion wird regelmäßig in Abständen von einem Jahr durchgeführt. So haben Sie immer einen Überblick wie der Soll-Ist-Stand Ihrer Anlage ist. Muss die Anlage regelmäßig gereinigt werden?Bei einem Neigungswinkel von >20° aus der Horizontalen, sorgt Regen für eine Reinigung der Module. Die Oberfläche der Module besteht aus einem speziellen Glas, das für den Selbstreinigungseffekt sorgt. Bei einem Neigungswinkel <20° sollten die Module mindestens einmal im Monat auf Verschmutzungen kontrolliert werden. Soll ich noch mit der Anschaffung warten?Nein, die Technik ist ausgereift. Die Einspeisevergütung ist momentan hoch und wird jährlich sinken. Die Preise für eine Anlage werden nicht so schnell sinken. Photovoltaik ist zu teuer!Sie bekommen pro eingespeiste Kilowattstunde einen Vergütungssatz. Dieser liegt für das Jahr 2008 bei 46,75 Cent. Die Anlage hat sich in kürzester Zeit durch die Stromeinspeisung und gesetzlich vorgeschriebene Vergütung selbst finanziert. Sie können das mit einem Sparbrief vergleichen. Ihr Brief liegt in diesem Fall auf Ihrem Dach. Lassen Sie sich von uns ein Angebot erstellen. Sie erhalten dazu noch eine Ertragsprognose. Sie werden sehen, was unterm Strich übrig bleibt. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle ist noch zu gering, ich warte bis der Wirkungsgrad steigt!Für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit von Anlagen spielt der Wirkungsgrad nur eine untergeordnete Rolle. Solarzellen mit dem höchsten Wirkungsgrad führen nicht zwangsläufig zur höchsten Rentabilität. Entscheidend ist das Verhältnis von Investitionskosten zu Stromertrag. Wenn ich jetzt einspeise und der Strompreis steigt, was habe ich dann davon?Sie müssen die Photovoltaik aus zwei Blickwinkeln betrachten. Sie haben einerseits Ihre Rendite, andererseits leisten Sie einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz. Gemäß dem Fall, dass Sie genauso viel an Einspeisevergütung bekommen wie Sie Strom zu zahlen haben, dann rechnet sich Ihre Anlage trotzdem. Denn nach zwanzig Jahren können Sie den gewonnen Strom selbst verbrauchen und sind nicht mehr an Ihr Energieversorgungsunternehmen gebunden. |
|
| zurück |
| Copyright © MS Solar 2008 - 2009 |