Zwei Solaranlagen - Grundlagen Fotovoltaik und Solarthermie

Solarthermie - erzeugt Wärme
1.Informationen - 2. Planung - 3. Aufbau - 4. Ertrag

Fotovoltaik - erzeugt Strom
1.Informationen - 2. Planung - 3. Aufbau - 4. Ertrag

Fotovoltaik - Strom von der Sonne

Fotovoltaikanlagen - Ihr Solarkraftwerk auf dem Dach

Aufgabe von Fotovoltaikanlagen

Wie funktioniert eine netzgekoppelte Fotovoltaikanlage?

Fotovoltaikanlagen - Ihr Solarkraftwerk auf dem Dach
Fotovoltaikanlagen - Ihr Solarkraftwerk auf dem Dach
Um Solarstrom zu erzeugen, brauchen Sie ein Solarmodul. Dieses enthält eine oder mehrere Solarzellen. Wenn Licht auf die Solarzellen fällt, wird ein Teil der Lichtpartikel (sog. Photonen) absorbiert. Jedes Photon enthält eine kleine Menge Energie. Wird ein Photon absorbiert, verursacht es die Freisetzung eines Elektrons in der Solarzelle. Da beide Seiten der Solarzelle an einen Stromkreis angeschlossen sind, fließt Strom, wenn ein Photon absorbiert wird. Die Solarzelle produziert nun elektrischen Strom, der sofort benutzt oder in einer Batterie gespeichert werden kann.

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Solarzellen
Solarzellen
Solarzellen werden aus Materialien hergestellt, die Sonnenlicht direkt in Strom wandeln können. Die meisten der heutigen kommerziellen Solarzellen werden aus Silizium gefertigt (chemisches Symbol Si). Silizium ist ein sog. Halbleiter. Silizium kann überall auf der Welt als Quarzsand gefunden werden. Dieser besteht aus Siliziumdioxid (SiO2), das auch als Quarzit bezeichnet wird. Eine andere Anwendung von Halbleiter-Silizium liegt in der Mikroelektronik, wo Silizium als Basis für Chips benutzt wird.

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Einstrahlung
Einstrahlung
Die Intensität der Einstrahlung, die auf der Oberfläche auftrifft, ist abhängig vom Wetter, dem Standort, der Tageszeit und dem Tag im Jahr. Die gesamte eingetrahlte Energie über eine bestimmte Zeit (z.B. Tag oder Jahr) wird als Einstrahlung bezeichnet und ist damit ein Maß für die Stärke des Sonnenlichts. Die Einstrahlung wird in Wh/m² pro Tag (bzw. kWh/m² pro Tag) angegeben.

Um das Rechnen mit Einstrahlungsdaten zu vereinfachen, wird die Einstrahlung als Dauer einer Normstrahlung von 1000 W/m² angegeben. Eine Stunde Normstrahlung entspricht demnach einer Energiedichte von 1kWh/m².

Dies entspricht ungefähr der Energie, die an einem wolkenlosen Tag im Sommer innerhalb einer Stunde auf eine senkrecht zur Sonne stehende Fläche von einem Quadratmeter trifft.

Die Einstrahlung variiert mit der Tageszeit. Sie kann jedoch auch von Ort zu Ort erheblich schwanken, dies ist besonders in bergigen Regionen der Fall. Im globalen Maßstab schwankt die Einstrahlung zwischen durchschnittlich 1.000 kWh/m² pro Jahr in europäischen Ländern wie Deutschland und 2.000 bis 2.500 kWh/m² pro Jahr in Wüstengebieten.

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Aufgabe von Fotovoltaikanlagen
Aufgabe von Fotovoltaikanlagen
Fotovoltaikanlagen erzeugen Elektrizität direkt aus der Solarenergie. Sie ermöglichen somit eine umweltfreundliche Stromversorgung und ein Stück Unabhängigkeit.

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Wie funktioniert eine netzgekoppelte Fotovoltaikanlage?
Wie funktioniert eine netzgekoppelte Fotovoltaikanlage?
Wenn Tageslicht auf die „Solarzellen“ fällt, baut sich eine elektrische Spannung auf. Durch die Hintereinanderschaltung mehrerer Solarzellen zu einem Solarmodul werden technisch verwertbare Spannungen erzeugt.
Über einen Wechselrichter und einen Zähler wird der erzeugte Strom direkt in das Stromnetz eingespeist.

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