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Fotovoltaik

Solar

Fotovoltaik
Aus Licht wird Strom
Photovoltaik ist der physikalische Vorgang der direkten Umwandlung von Licht bzw. Solarstrahlung in elektrische Leistung. Der photovoltaische Effekt lässt sich mit Solarzellen aus Halbleitermaterialien nutzen.
Solarzellen bestehen aus zwei unterschiedlichen Schichten. Dazwischen existiert ein inneres elektrisches Feld. Treffen Sonnenstrahlen auf die Solarzelle, werden bewegliche Ladungsträgerpaare erzeugt. Getrennt durch das elektrische Feld, wandern sie am Plus- bzw. Minuspol entlang. Verbindet man die Kontakte über einen elektrischen Verbraucher (z. B. Lampe), fließt ein Gleichstrom. Ein Wechselrichter transformiert Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom, der in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Die Leistung eines Moduls wird in Watt peak (Wp) angegeben und beschreibt die Leistung unter genormten Testbedingungen (1000 W/m2
Einstrahlung, 25 °C Modultemperatur). Die flächenspezifische Leistung der Sonne, die auf ein solches Modul trifft, ist in Watt pro Quadratmeter (W/m2) angegeben. Da es sich dabei um Momentanwerte handelt, summiert man die Bestrahlungsstärke über einen Zeitraum auf. Diese Größe wird Einstrahlung genannt und in Kilowattstunde pro Quadratmeter (kWh/m2) angegeben. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle ist das Verhältnis aus abgegebener elektrischer Leistung und eingestrahlter Leistung.

Wussten Sie,
dass Sie, um eine 1 kWh elektrischer
Energie zu erzeugen,
ca. 250 km bei Tempo 20 km/h
mit dem Fahrrad fahren
müssten. Und diese Energie
gerade mal ausreichen würde,
um z. B. einen Laptop ca.
10 Stunden zu betreiben.



Beispielrechnung
Ein 3-Personen-Haushalt
verbraucht durchschnittlich
3.900 kWh im Jahr. Die jähr-
liche mittlere Sonnenstrahlung
z. B. am Standort Würzburg
beträgt ca. 1.000 kWh/m2.
Das Haus der Familie wird
mit einer 4 kWp Photovoltaik-
Anlage ausgestattet, die den
Strom in das öffentliche Netz
einspeist.
Benötigte Dachfäche ca. 40 m2

Solarer Deckungsgrad 100%
Vergütung
= 4 kWp x 1.000 kWh/m2
x 43,01 Cent/kWh*
x 20 Jahre
= 34.408,– Euro

Die Familie produziert demnach

genauso viel Strom wie sie
verbraucht und erwirtschaftet
nebenbei eine stolze Rendite.


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