Alternative Energiequellen - Photovoltaik
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Sonne setzt Elektronen in Bewegung

Die Fotovoltaik-Technik wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrischen Strom um. Das Prinzip des fotoelektrischen Effekts entdeckte der französische Physiker Alexandre Becquerel bereits 1839. Er fand heraus, dass Licht oder Wärme bei bestimmten Materialien Elektronen freisetzen, sodass ein Gleichstrom fließt. Halbleiter wie Silizium, ein natürlicher Bestandteil von Sand oder Kies, eignen sich dafür besonders gut. Für Fotovoltaik-Anlagen benötigt man dünne Scheiben, die aus einem einzelnen Siliziumkristall oder aus einem Block von Kristallen geschnitten werden. Die erste praktische Anwendung dieser Technik fand im Weltraum statt. In den späten 50er-Jahren setzte die NASA erstmals Fotovoltaik-Anlagen zur Stromversorgung ihrer Satelliten ein. Heute sind die strahlend blauen Solarzellen weltweit im Einsatz. Ihr Wirkungsgrad liegt zwischen 12 und 17 Prozent.
Eine Weiterentwicklung stellt die Dünnschicht-Technologie dar.
Dabei werden extrem dünne Folien aus lichtempfindlichen Materialien - meist amorphes Silizium - auf ein kostengünstiges Trägermaterial wie Glas, Stahl oder Kunststoff aufgebracht. Der geringere Wirkungsgrad von rund 6,5 Prozent dieser Technik wird durch die kostengünstigere Produktion wettgemacht. Als Anwendungsbereich dieser Dünnschicht-Module kommen in erster Linie Fassaden großer Büro- und Verwaltungsgebäude in Frage.
Die Dünnschicht-Technologie eignet sich aber auch zum Bau von Fotovoltaik-Kraftwerken. Aus den Modulen lassen sich ohne viel technischen Aufwand große Flächen zusammensetzen. Derzeit arbeiten Wissenschaftler und Techniker mit Hochdruck daran, die Produktionskosten der Module noch weiter zu senken und ihren Wirkungsgrad zu optimieren. Dann steht einem wirtschaftlichen Einsatz im großtechnischen Maßstab nichts mehr im Wege.
Private Nutzung:
Photovoltaik = Sonnenstrom 'best-of-solar.de'
In einem Photovoltaikmodul[1] werden mehrere Solarzellen in Reihe geschaltet. Diese Zellen bestehen in der Regel aus dem Halbleitermaterial Silizium und verfügen über eine positiv und eine negativ dotierte Schicht. Bei Sonneneinstrahlung entsteht eine Spannung zwischen den Schichten und bei Anschluss eines Verbrauchers fließt Gleichstrom.
Dieser wird über den Wechselrichter[2] in 230 Volt-Wechselstrom umgewandelt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist.
Die eingespeiste Strommenge wird durch einen zusätzlichen Einspeisezähler[3] erfasst.
Optional kann über einen Bezugszähler der erzeugte Strom im eigenen Haushalt verbraucht werden. Bei dieser Variante wird der überschüssige Strom ins Netz eingespeist und bei nicht ausreichender Versorgung (durch die PV-Anlage) Strom wie gewohnt aus dem Netz bezogen.


In der Regel wird der so gewonnene Strom nicht direkt im Haus verbraucht, sondern gegen eine attraktive Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Für jede eingespeiste Kilowattstunde Solartstrom zahlt der lokale Energieversorger eine Vergütung von derzeit 28,74 Cent/kWh - über die nächsten 20 Jahre gesetzlich garantiert. Für selbst genutzten Strom erhalten Besitzer von Anlagen einen Bonus von 12,36 Cent/kWh.