Funktionsweise einer PV-Anlage

Der photovoltaische Effekt

Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterial (meist Silizium). Wenn Licht auf die Zelle trifft, werden Elektronen freigesetzt und es entsteht elektrische Spannung.

Aufbau einer Solarzelle

1. Obere Schicht (n-dotiert): Enthält überschüssige Elektronen
2. Grenzschicht (p-n-Übergang): Hier entsteht das elektrische Feld
3. Untere Schicht (p-dotiert): Hat "Löcher" für Elektronen
4. Metallkontakte: Leiten den Strom ab

Von der Zelle zum Modul

• Solarzelle: Einzelne Einheit, erzeugt ca. 0,5 Volt
• Solarmodul: 60-72 Zellen in Serie, erzeugt 30-40 Volt
• String: Mehrere Module in Reihe geschaltet
• Generator: Alle Strings zusammen

Gleichstrom zu Wechselstrom

Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom (DC) in netzkonformen Wechselstrom (AC) um:

• Frequenz: 50 Hz
• Spannung: 230 V / 400 V
• Synchronisation mit dem Stromnetz

Wirkungsgrad

Einflussfaktoren auf den Ertrag

• Ausrichtung: Süden optimal, Ost/West auch gut
• Neigung: 30-35° ideal in Deutschland
• Verschattung: Vermeiden, mindert Ertrag stark
• Temperatur: Hohe Temperaturen senken den Wirkungsgrad