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Die Photovoltaikanlage


Photovoltaikanlagen produzieren umweltfreundlichen Solarstrom. Unter Ausnutzung des sogenannten photoelektrischen Effektes wird Sonnenlicht in Gleichstrom umgewandelt. Bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen wird der Solarstrom ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Im Gegenzug erhält der Betreiber die Photovoltaik Einspeisevergütung.

Solarstromerzeugung

Solarzellen bestehen meist aus zwei Siliziumschichten, die unterschiedlich dotiert sind. Dotierung meint im Prinzip die gezielte Verunreinigung mit Fremdatomen. Dadurch entstehen jeweils eine n-dotierte Schicht (mit einem Überschuss an negativen Ladungsträgern) und eine p-dotierte Schicht (mit einem Überschuss an positiven Ladungsträgern). Dotierungsmittel können zum Beispiel Bor, Arsen oder Phosphor sein. An der Grenze dieser beiden Schichten, am sogenannten p-n-Übergang fließt bei Lichteinstrahlung ein Gleichstrom, wenn die entstehende Spannung über Kontakte abgenommen wird.

Komponenten einer Photovoltaikanlage

In einer einzelnen Solarzelle fließt nur sehr wenig Strom. Deshalb werden mehrere Solarzellen zu einem Solarmodul zusammengeschaltet. Die Anzahl der verschalteten Solarzellen hängt unter anderem von der Größe des Solarmoduls ab. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen werden die Solarmodule in eine Kunststoffschicht eingebettet und oben mit einem lichtdurchlässigen Spezialglas abgedeckt. Mehrere Photovoltaik Module werden zum sogenannten Solargenerator zusammengeschlossen. Zur Photovoltaikanlage gehören jedoch noch mehr Komponenten. Um den Gleichstrom nutzen zu können beziehungsweise ihn in das öffentliche Netz einspeisen zu können, ist ein Wechselrichter notwendig, der den Gleichstrom in Wechselstrom wandelt. Die Qualität des Wechselrichters ist entscheidend für den Ertrag der Photovoltaikanlage. Neben der Verkabelung wird ein Einspeisezähler bzw. Eigenverbrauchszähler benötigt.


Ertrag und Ausrichtung

Für den Ertrag einer Photovoltaikanlage ist unter anderem die gewählte Modulart entscheidend. Denn monokristalline Solarmodule haben einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline Module. Vor allem bestimmt aber auch der Standort über den möglichen Ertrag der Photovoltaikanlage. Hier spielen die Dachneigung, Ausrichtung sowie die geografischen Gegebenheiten eine große Rolle. Auch wenn die optimalen Bedingungen nur selten erreicht werden: Photovoltaikanlagen sollten im besten Fall nach Süden zeigen und eine Neigung zwischen 30 und 35 Grad aufweisen. Unbedingt sollten Verschattungen vermieden werden.

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