Bild: pixabay
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PHOTOVOLTAIK

Unter Photovoltaik bzw. Fotovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Lichtenergie, meist aus Sonnenlicht, in elektrische Energie mittels Solarzellen.

 

 

Bild/ Quelle: Focus Online
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Photovoltaik: Energiegewinnung mit der Sonne

Eine wichtige Schlüsselrolle beim Thema erneuerbare Energien, spielt unter anderem die Solarenegerie. In Deutschland sind Photovoltaikanlagen längst keine Seltenheit mehr und man merkt den Fortschritt im Umdenken der Menschen. Mit der Umstellung auf Solarstrom stehen jedoch viele Verbraucher vor vielen Fragen. Vor allem was die Funktionsweise, die konkreten Vor- und Nachteile und die Anschaffungskosten betreffen. Auch die Amortisierung (bezeichnet die Laufzeit, bis eine Photovoltaikanlage die Anschaffungskosten wirtschaftlich wieder eingespielt hat) spielt hier eine große Rolle. Ab diesem Zeitpunkt rechnet sich eine Photovoltaikanlage und sorgt somit für reduzierte laufende Kosten bei gleichem Verbrauch.

 

Vorteile:

 

* die Anlagen lassen sich flexibel auf dem eigenen Dach oder im Garten installieren

* durch die emissionsfreie Form Strom zu produzieren sind sie umweltfreundlich

* die Enegeriequelle ist unbegrenzt verfügbar und kostet nichts

* mit einem Speicher lässt sich die Energie auch dann nutzen, wenn die Sonne nicht scheinen sollte

* hochwertige Anlagen sind wartungsarm, da nur wenige bewegliche Bauteile verbaut werden

* durch Photovoltaik-Verbrauch lässt sich (teilweise) eine Unabhängigkeit von den steigenden Strompreisen erzielen

 

Nachteile:

 

* die Einspeisung hängt von Ort, Wetterlage, Tageszeit und Ausrichtung des Daches ab

* erst nach einer längeren Laufzeit, lassen sich die doch hohen Anschaffungskosten der Photovoltaikanlage begleichen 

Bild: pixabay
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Unterschied zwischen Solarthermie und Photovoltaik kurz erklärt 

Beide Begrifflichkeit fallen unter den Begriff Solaranlagen. Bei den Anlagen werden Photovoltaik-Module bzw. Solarkollektoren installiert, die die Sonnenstrahlen einfangen und in Energie umwandeln. Der Unterschied liegt bei der erzeugten Energieform. Eine Solathermienalge erzeugt Wärmeenergie, während Photovoltaikanlagen Strom erzeugen. So kann mit Solarthermie der Eigenverbrauch von Wasser oder Heizanlagen unterstützt werden. Wer genug Fläche hat, kann die beiden Solaranlagen auch miteinander kombinieren und so den Eigenverbrauch von Wärme und Strom fast vollkommen autark und mit erneuerbaren Energien decken.

 

So funktioniert Photovoltaik 

Bereits seit Ende der 1950er Jahre wird Photovoltaik in der Raumfahrt verwendet. Mittlerweile kommt sie aber auch auf der Erde zum Einsatz. Große Solarzellen fangen die Lichtenergie ein und wandeln sie zu elektrischer Energie um. Diese kommt dann entweder im eigenen Haushalt zum Einsatz oder wird gegen eine Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die gewonnene Energie geht also nicht verloren, was ein Grund für die vorbildliche Rentabilität der Anlagen sind.

Das Solarenergie direkt in elektrischen Strom umgewandelt werden kann, liegt an der besonderen Fähigkeit bestimmter Materialien-den sogenannten Halbleitern. Solarzellen besitzen zwei Halbleiterschichten, meist aus Silizium. Diese zwei Schichten werden gezielt mit unterschiedlichen Materialien verunreinigt, sodass eine Schicht einen Protonen-Überschuss und die andere Schicht einen Elektronen-Überschuss besitzt. Trifft nun Lichtenergie in Form von Photonen auf diese zwei Schichten, kommt die Besonderheit der Halbleiter zum Tragen: Bei Zuführung von Energie, wie hier in Form eines Sonnen-Photons, entsteht im Halbleiter jeweils ein positiver und ein negativer Ladungsträger, die sich im Material frei bewegen können. Durch die unterschiedliche Ladung der beiden Halbleiterschichten wird nun der positive ladungsträger zur Seite der Elektronen-Überschuss abgelenkt, der negative  zur Seite des Protonen-Überschusses. Dort werden beide von speziellen Kontakten abgenommen und abgeleitet. Dieser Gleichstrom fließt direkt zum Wechselrichter und wird hier in Wechselstrom umgewandelt. So kann er direkt im Haus verbraucht oder bei Überschuss ins Netz eingespeist werden.    

                                                                                                                                                                                         Quelle: Focus Online

 

Gern beraten wir Sie in Sachen erneuerbare Energien!