Photovoltaik
Unter Photovoltaik versteht man die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
Häufig ist Silizium der Hauptbestandteil einer Solarzelle. Sie besteht aus zwei Schichten, von denen eine positiv die andere negativ dotiert ist. Als Dotierung bezeichnet man das Einbringen von fremden Atomen, um Eigenschaften des Ausgangsmaterials zu verändern, in diesem Fall die Leitfähigkeit.
Bei Sonneneinstrahlung entsteht zwischen den beiden Schichten eine elektrische Spannung. Schließt man den Stromkreis, fließt Gleichstrom. Da sich mit einer Zelle nur wenig Strom erzeugen lässt, werden viele Zellen zu einem Solarmodul zusammengeschlossen.
Je mehr Licht auf dieses Modul scheint desto mehr Strom lässt sich erzeugen. Die Nennleistung der Module wird in Kilowatt peak (kWpeak) angegeben. Der englische Begriff „peak“ bedeutet Spitze, hier also die maximal mögliche Leistung
In unseren Breiten lassen sich pro kWpeak je nach Ausrichtung der Anlage 750 bis 1000 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr erzeugen. Unter günstigen Bedingungen (Ausrichtung, Dachwinkel) benötigt man dafür 8 bis 12 Quadratmeter Modulfläche. Für die Flachdachmontage und für Dünnschichtmodule kann sich die erforderliche Fläche verdoppeln. Zum Vergleich: Die Bremer Haushalte verbrauchen im Jahr durchschnittlich 2.600 kWh.
Für die Nutzung im Haushalt oder bei Einspeisung ins öffentliche Stromnetz muss der Gleichstrom mithilfe von Wechselrichtern in Wechselstrom umgewandelt werden. Zum Beispiel auf einem Segelboot oder im Campingbus kann der erzeugte Gleichstrom auch direkt genutzt werden.
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