Photovoltaik - Fotovoltaik
Der Fachterminus Photovoltaik (vom griechischen Photos für Licht und Volta nach dem Elektrotechniker Alessandro Volta) oder nach der neuen
Rechtschreibung auch Fotovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in Form von Sonnenenergie in elektrischen Gleichstrom beziehungsweise die Erzeugung von Solarstrom aus Solarenergie.
Unter Solarenergie versteht man die Energie, die in der Sonne bei der Verwandlung von Wasserstoff in Helium freiwerdene Strahlungsenergie, die uns auf der Erde als Licht und Wärme bewusst wird. Die Sonne strahlt jede Stunde mehr Energie aus, als unsere gesamte Erdbevölkerung in einem ganzen Jahr verbaucht. Mit Hilfe einer Photovoltaik-Anlage lässt sich diese Energie als Strom nutzbar machen. Eine Fotovoltaik-Anlage besteht aus mehreren sogenannten Photovoltaik-Modulen, die jeweils eine bestimmte Anzahl elektrisch verschalteter Solarzellen enthalten, und miteinander zu einem Generator verbunden sind. Solarzellen sind dünne Silizium-Scheiben, die durch eine zielgerichtete Verunreinigung eine positive und eine negativ leitende Schicht aufweisen, so dass zwischen diesen beiden Schichten ein elektrisches Spannungsfeld entsteht. Werden diese Solarzellen nun von der Sonne bestrahlt, so werden im Silizium Elektronen und Defektelektronen erzeugt und mittels des elektrischen Feldes der Art voneinander separiert, dass die Elektronen zum Minuspol und die Defektelektronen zum Pluspol wandern. Über Frontkontakte sind die Solarzellen weiterhin mit einem so genannten elektrischen Verbraucher verbunden, also einem Gerät, das Strom benötigt, so dass die Elektronen über diesen so entstandenen äußeren Stromkreis zum Pluspol zurückfließen. Durch diesen Vorgang entsteht Gleichstrom. Da heute jedoch meist Wechselstrom benötigt wird, ist zusätzlich ein Wechselrichter nötig.
Der so gewonnene Strom kann entweder privat genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist und damit an den Netzbetreiber verkauft werden.
Fotovoltaik-Anlagen können generell überall aufgebaut werden. Besonders lohnend ist aber logischerweise ein Ort mit möglichst hohem Lichteinfall. Meist bedeutet das eine schattenfreie Südlage mit 30-Grad-Winkel. Ihre Nutzung bietet Vorteile gegenüber anderen Stromquellen. Erstens ist die Sonne die wohl größte Energiequelle überhaupt. Laut dem aktuellen Stand der Wissenschaft wird die Sonne noch mehrere Milliarden Jahre existieren und uns damit aller Wahrscheinlichkeit nach sogar überleben. Zweitens ist die Solarenergie ein freies Gut und kann kostenlos genutzt werden, so dass sich die Anschaffung einer Photovoltaik-Anlage auch für den privaten Haushalt schon nach wenigen Jahren amortisiert hat, da schon mit einer Standardanlage jährlich etwa eineinhalb tausend Euro gespart werden können. Dies ist besonders auch deshalb der Fall, weil die meisten Photovoltaik-Anlagen nicht anfällig sind für Störungen und eine durchschnittliche Lebensdauer von 30 bis sogar 40 Jahren aufweisen können.
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