Was ist Photovoltaik?

Photovoltaik (PV) beschreibt die Gewinnung elektrischer Energie durch die Umwandlung von Sonnenkraft. Eine Energiequelle, die immer da ist. Die nichts kostet und von jedem, der z.B. etwas Dachfläche zur Verfügung hat, genutzt werden kann. Mehr noch! Durch PV erzeugter, überschüssiger Strom kann in das öffentliche Netz eingespeist und verkauft werden.

Der Begriff „Photovoltaik“ wird aus dem griechischen Wort für „Licht“ (Photos) und der Einheit für Stromspannung „Volt“ zusammengesetzt. Die Bezeichnung Photovoltaik beschreibt die direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. PV in der Haustechnik macht sich das Sonnenlicht zunutze. Die Energieumwandlung findet in Solarzellen statt. Man spricht in diesem Fall von einem photoelektrischen Effekt. Mit einer modernen Photovoltaik-Anlage können Hausbesitzer auf gewinnbringende und ökologisch wertvolle Art selbstständig Strom erzeugen. Man unterscheidet weiterhin in zwei Photovoltaik-Anlagen. Haushalte, die PV nur für den Eigenbedarf nutzen, werden als Inselanlagen bezeichnet. PV-Anlagen, die überschüssige Energie an das öffentliche Stromnetz abgeben, gelten als netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen.

Die Funktionsweise von Photovoltaik

Um die Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage zu verstehen, müssen zunächst die einzelnen Solarzellen etwas genauer betrachtet werden. Eine Solarzelle besteht aus verschiedenen Halbleitern (meist Silizium), die unter Zufuhr von Wärme und Licht leitfähig werden. In den Solar- oder Photovoltaikmodulen einer PV-Anlage reiht sich eine Solarzelle an die andere. Die entstehende innere Stromspannung in den Solarzellen wird über Leiter abgegriffen. Der durch Photovoltaik entstandene Gleichstrom innerhalb der Module wird über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Dieser wird dann dem Stromnetz zugeführt.

Quelle: SMA Solar Technology AG

Die Geschichte der Photovoltaik

Schon im Jahre 1839 entdeckte der französische Physiker Alexandre Becquerel den photoelektrischen Effekt. Erst 115 Jahre später gelang es Wissenschaftlern, Siliziumsolarzellen mit einem nennenswerten Wirkungsgrad herzustellen. Die Geschichte der Photovoltaik ist eng mit der Entwicklung der Raumfahrt verbunden. 1958 wurde der erste Satellit mit Solarzellen in die Umlaufbahn geschossen. Die rasante Evolution der Raumfahrt in den 60er und 70er Jahren führte somit auch zu einer stetigen Weiterentwicklung der PV-Technik. 1973 war zudem die Zeit der Energiekrise. Das damit gekoppelte Umdenken und die Suche nach alternativen Energiequellen sind wohl die Wurzeln der heutigen Verwendung von Photovoltaik in der Haustechnik. Die vielen Vorteile und besonders der ökologische Mehrwert von Photovoltaik machen die Nutzung von Sonnenenergie zu der zukunftsweisendsten Art der Energiegewinnung schlechthin. Im Jahr 2005 erreichte die gesamte Nennleistung der in Deutschland installierten Photovoltaikanlagen ein Gigawatt, im Jahr 2010 wurde die Grenze von zehn Gigawatt überschritten. Die 25 Gigawatt-Grenze durch Photovoltaik wurde Anfang 2012 überschritten. Die Geschichte der Photovoltaik ist eine Erfolgstory, die noch lange nicht zu Ende ist.

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