Wie erzeugen Photovoltaikzellen Strom?

Mit den immer noch hohen Energiepreisen in weiten Teilen Europas haben Sie sich vielleicht gefragt, ob jetzt der richtige Zeitpunkt ist, Photovoltaik für Ihr Zuhause zu kaufen. Da Photovoltaik an Beliebtheit gewinnt, haben viele Hausbesitzer über dieselbe Frage nachgedacht. In diesem Artikel erfahren Sie Schritt für Schritt, wie Photovoltaikzellen Strom erzeugen, und können herausfinden, ob Photovoltaik für Sie geeignet ist.

Bevor Sie eine unbekannte Technologie auf Ihrem Dach installieren, ist es wichtig, sich zumindest mit den Grundlagen ihrer Funktionsweise vertraut zu machen. Eine Photovoltaik (PV)-Zelle, auch Solarzelle genannt, ist eine Technologie zur Energiegewinnung, die Sonnenenergie durch einen Prozess, der als photovoltaischer Effekt bezeichnet wird, in nutzbaren Strom umwandelt. Wenn Licht auf eine PV-Zelle trifft, kann dieses Licht reflektiert, absorbiert oder durch die Zelle hindurchgelassen werden. Die PV-Zelle besteht aus Halbleitermaterial; Das kann den Strom besser leiten als ein Isolator, aber nicht so gut wie ein guter Leiter wie ein Metall. Es gibt mehrere verschiedene Halbleitermaterialien, die in PV-Zellen verwendet werden.

Vielleicht fragen Sie sich jetzt, was der Unterschied zwischen Solarmodulen und Solarzellen ist? Und woraus bestehen Solarmodule? Der Unterschied ist ziemlich einfach. Solarmodule bestehen aus mehreren Solarzellen. Solarzellen fungieren als eine Art Bausteine für Solarmodule und spielen eine Schlüsselrolle im photovoltaischen Effekt.

Jetzt, da Sie wissen, was Photovoltaikzellen sind, schauen wir uns an, wie Photovoltaikzellen funktionieren. Wenn das Halbleitermaterial Licht ausgesetzt wird, absorbiert es die Energie des Lichts und überträgt sie auf Elektronen, die negativ geladenen Teilchen im Material. Diese zusätzliche Energie ermöglicht es den Teilchen, sich durch das Material als elektrischer Strom zu bewegen. Die Bewegung der Elektronen, die eine negative Ladung tragen, zur Vorderseite der Photovoltaikzelle erzeugt ein Ungleichgewicht der elektrischen Ladung zwischen der Vorder- und Rückseite der Zelle. Dieses Ungleichgewicht erzeugt ein Spannungsgefälle, ähnlich wie die negativen und positiven Pole einer Batterie. Die elektrischen Leiter auf der Zelle fangen diese Elektronen auf. Wenn die Leiter in einem Stromkreis mit einer externen Last, zum Beispiel einer Batterie, verbunden sind, fließt Strom durch den Stromkreis. Ein wichtiges Merkmal von PV-Halbleitern ist der Abstand zwischen dem Valenzband der Elektronen und dem Leitungsband, was angibt, welche Lichtwellenlängen das Material absorbieren und in elektrische Energie umwandeln kann. Wenn die Bandlücke des Halbleiters zu den Wellenlängen des auf die PV-Zelle fallenden Lichts passt, kann diese Zelle die gesamte verfügbare Energie effizient nutzen.

Was sind die Hauptvorteile von Solarenergie? Solarenergie ist nachhaltig, erneuerbar und dank der Sonne als Quelle sehr schwer auszureizen. Da die Kosten für die Nutzung von Solarenergie zur Stromerzeugung jedes Jahr sinken, wechseln immer mehr Hausbesitzer auf Solarenergie. Inzwischen gibt es über eine Million Solaranlagen im ganzen Land. Nachfolgend sind weitere Vorteile des Wechsels zu Solarstrom aufgeführt.

Ein Solarsystem bietet eine Möglichkeit für jeden, der seine monatlichen Stromrechnungen senken und eine langfristige, risikoarme Investition tätigen möchte. Finanzielle Erträge und niedrigere monatliche Stromrechnungen sind die Hauptanreize für den Umstieg auf Solarenergie. Die genauen Einsparungen, die Sie mit Solarenergie erzielen, hängen von den folgenden Faktoren ab:
 

• Größe des Solarsystems
• Ob Sie das System kaufen oder leasen
• Energieverbrauch
• Anzahl der täglichen Sonnenstunden
• Größe und Winkel des Dachs
• Lokale Strompreise.

Es mag offensichtlich erscheinen, aber die Tatsache, dass jeder Bereich der Erde in mehr oder weniger starkem Maße Sonnenlicht erhält, bietet einen doppelten Vorteil. Erstens ist Sonnenlicht eine Energiequelle, die überall auf dem Planeten genutzt werden kann, und erreicht sogar Orte ohne Infrastruktur oder Verbindungen: Daher ist die Sonne in isolierten ländlichen Gebieten, abgelegenen oder schwer zugänglichen Orten immer eine Option. Darüber hinaus kann Solarenergie dank der Verfügbarkeit von Sonnenlicht von einzelnen Haushalten genutzt werden, ohne auf andere Haushalte angewiesen zu sein. Dies ist für andere erneuerbare Energiequellen wie Wind nur sehr schwer umzusetzen. Einmal in Strom umgewandelt, ist Solarenergie sehr einfach zu transportieren. Das bedeutet, dass große Mengen Strom in großen Solaranlagen erzeugt werden können, möglicherweise in Gebieten der Erde mit den höchsten Sonneneinstrahlungswerten, wie zum Beispiel dem Äquatorialgürtel.

Photovoltaik erzeugt Energie hauptsächlich in der Mitte des Tages, aber dank größerer, effizienterer und zuverlässigerer Speichersysteme oder Batterien kann die Energie gespeichert und später genutzt werden, wenn die Sonne nicht mehr scheint. Obwohl es zwischen den Ländern Unterschiede geben mag, kann Solarenergie, insbesondere wenn Photovoltaiktechnologie zur Erzeugung verwendet wird, direkt in das Stromnetz eingespeist werden. Dies schafft eine Möglichkeit für Energiegemeinschaften und ermöglicht es Privatpersonen und Unternehmen, die überschüssige Energie, die sie produzieren, auf den Markt zu bringen, wodurch garantiert wird, dass die Energie nicht verschwendet wird und der Einzelne dennoch Geld spart.

Das Solarmodul verliert im ersten Jahr seiner Nutzung am meisten an Leistung. Das bedeutet, dass nach dem ersten Jahr die Lebensdauer des Moduls um 10 % gesunken ist. In jedem weiteren Jahr sinkt sie jedoch nur um 0,4 % pro Jahr. Viele Unternehmen, darunter LEDVANCE, können dann 15 bis 20 Jahre garantierte Nutzung der Module garantieren. Was die Wartung betrifft, so müssen die Module nicht oft gereinigt werden und erfordern nur eine minimale Reinigung. Mit einer Lebensdauer von rund 20 Jahren ist es sehr wahrscheinlich, dass sie im Haus von einer zukünftigen Generation ersetzt werden.

Jetzt, da Sie wissen, was Photovoltaikzellen sind, woraus sie bestehen und welche Rolle sie im Photovoltaikprozess spielen, sind Sie dem Ziel, Solarmodule zu installieren, einen Schritt näher gekommen. Wir hoffen, dass wir Ihnen ausreichend Informationen geliefert haben. Zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren oder unseren FAQ-Bereich zu besuchen.