FRONIUS IG - Photovoltaik

Allgemeines
Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage
Allgemeines
Die weltweit eingestrahlte Sonnenenergie beträgt insgesamt ca.
1.540.000.000.000.000.000 kWh/Jahr (1.540 Peta kWh/Jahr). Das ist das
15.000-fache des weltweiten Stromverbrauchs. Wir gratulieren Ihnen, daß
Sie sich dafür entschlossen haben, den größten Energiepool der Welt
aktiv zu nutzen. Übrigens, der photovoltaische Effekt wurde erstmals von
dem Physiker Alexandre-Edmond Bequerel 1839 entdeckt. Der Name
Photovoltaik kommt von der treibenden Kraft hinter dieser Technologie,
dem Lichtstrahl. Der Lichtstrahl besteht aus unvorstellbar kleinen Teilchen,
den Photonen.
Auf dem Dach
entsteht der
Strom
Gehen wir der Einfachheit halber zur Erklärung von einer reinen Silizium-
Solarzelle aus. Wenn wir uns an unseren Physik-Unterricht zurückerinnern,
besitzt Silizium in seiner äußeren Elektronenhülle vier Elektronen
um seinen Atomkern, die sogenannten Valenzelektronen. Die Photonen,
also das Sonnenlicht, dringen in die Solarzellen ein und reichern die
Valenzelektronen mit Energie an. Das Elektron löst sich schließlich vom
Silizium-Atom und hinterläßt ein positiv geladenes Atom.
Damit die freien Elektronen in eine Richtung fließen und somit ein Strom
entstehen kann, muß die Vorder- und die Rückseite der Zelle unterschiedlich
gepolt werden.
Die Silizium-Atome an der Vorderseite werden mit einer geringfügigen
Menge an Phosphor-Atomen, welche ein zusätzliches Valenzelektron
besitzen, versetzt (dotiert). An der Zellen-Rückseite hingegen werden
zusätzlich zu den Silizium-Atomen Bor-Atome, mit nur drei Valenzelektronen,
aufgetragen.
Das so entstehende Ungleichgewicht zwischen Plus- und Minuspol läßt
die Elektronen fließen - es entsteht Strom.
Viele dieser Solarzellen zusammengeschlossen und hinter Glas gepackt
ergeben nun eines Ihrer Solar-Module.
+
Strang
Mod. 1
Mod. 2
Mod. n
Spannung
Spannung
Spannung
Modul 1
Modul 2
Modul 3
Strang-Spannung insgesamt
Leistung und Spannung werden
durch die gemeinsame Verwendung
mehrerer Solar-Module erhöht.
Schaltet man Solar-Module in
Serie zu einem Strang, erhöht sich
beides, sowohl mögliche Leistung
als auch Spannung.
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