Photovoltaik verwandelt Sonnenlicht direkt in Strom – ganz ohne bewegliche Teile und ohne Lärm. Doch wie funktioniert das genau? Dieser Ratgeber erklärt die Funktion einer Photovoltaikanlage Schritt für Schritt und verständlich.
Die Grundidee der Photovoltaik
Photovoltaik nutzt den sogenannten photoelektrischen Effekt: Trifft Sonnenlicht auf eine Solarzelle, werden in deren Halbleitermaterial Ladungsträger in Bewegung gesetzt. Dadurch entsteht eine elektrische Spannung – und damit Strom. Das Besondere: Es wird kein Brennstoff verbraucht und nichts verbrannt. Die einzige „Zutat" ist Licht.
Die Technik ist ein Eckpfeiler der Energiewende. Mehr Hintergründe finden Sie in unserer Rubrik Erneuerbare Energien.
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Von der Solarzelle zum Modul
Einzelne Solarzellen liefern nur eine kleine Spannung. Deshalb werden viele Zellen zu einem Solarmodul zusammengeschaltet. Mehrere Module ergeben gemeinsam die Photovoltaikanlage. Je größer die Fläche und je besser die Ausrichtung, desto mehr Strom kann erzeugt werden.
Vom Gleichstrom zum nutzbaren Wechselstrom
Solarmodule erzeugen Gleichstrom. Im Haushalt und im Stromnetz wird jedoch Wechselstrom genutzt. Diese Aufgabe übernimmt der Wechselrichter: Er wandelt den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um und überwacht zugleich die Anlage. Der so erzeugte Strom kann anschließend im Haus verbraucht, in einem Speicher zwischengelagert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.
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Der Weg des Stroms im Überblick
- Sonnenlicht trifft auf die Solarmodule.
- In den Solarzellen entsteht Gleichstrom.
- Der Wechselrichter macht daraus Wechselstrom.
- Der Strom wird verbraucht, gespeichert oder eingespeist.
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Was beeinflusst den Ertrag?
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Wie viel Strom eine Anlage liefert, hängt von Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, Neigung und möglicher Verschattung ab. Auch die Temperatur spielt eine Rolle: Module arbeiten bei Kälte effizienter als bei großer Hitze. Über das Jahr betrachtet liefert eine gut geplante Anlage in unseren Breiten zuverlässig Strom.
