Service
| Erhalten Sie kostenlos und unverbindlich Informationen und bis zu 5 Angebote unserer Fachpartner zu Ihrem Photovoltaik-Projekt. |
powered by |  |
Photovoltaikmodule
So werden Photovoltaikmodule produziert Immer mehr Menschen nutzen mithilfe einer Photovoltaik-Anlage die Energie der Sonne zur Stromgewinnung. Die Solarzellen einer Photovoltaik-Anlage können Licht in Strom umwandeln. Wie genau sind Solarzellen eigentlich aufgebaut? Und wie können Sie Strom gewinnen? Solarzellen bestehen in den meisten Fällen aus Silizium. Dabei unterscheidet man zwischen kristallinen und amorphen Solarzellen. Kristalline Zellen können noch in monokristalline und polykristalline Modelle unterschieden werden. Sie unterscheiden sich in ihrer Struktur. Monokristalline Solarzellen haben zwar einen etwas besseren Wirkungsgrad als polykristalline, was sich durch die deutlich aufwendigere und teurere Herstellung am Ende nicht unbedingt rechnet. Amorphe Dünnschichtzellen bestehen aus einer sehr dünnen Schicht Silizium, das auf eine Trägerschicht aufgedampft wird. Dünnschichtzellen haben nur einen geringen Materialeinsatz und amortisieren sich energetisch schneller als kristalline Zellen. Ihr Wirkungsgrad ist aber noch deutlich geringer. Der Rohstoff Silizium ist fast unbegrenzt verfügbar. Er ist nämlich nach Sauerstoff das zweithäufigste Element auf der Erde. Für die Photovoltaik-Industrie werden hauptsächlich Siliziumabfälle aus der Elektronikindustrie verwendet. Mittlerweile wurden aber spezielle Fabriken zur Herstellung von Silizium für die Photovoltaik eröffnet. Durch dieses so genannte Solarsilizium ist die Photovoltaik-Branche bald völlig unabhängig von anderen Industrien. Die Solarzelle erzeugt aus dem Licht der Sonne Strom Zur Herstellung einer Solarzelle wird gereinigtes Silizium zunächst in Blockform gegossen. Ist der Block abgekühlt, wird er in dünne Scheiben geschnitten. Diese Scheiben nennt man Wafer. Die Solarzellen müssen jetzt noch dotiert werden. Das bedeutet, dass dem Silizium noch ein Fremdstoff zugemischt werden muss. Die Seite der Solarzelle, die nachher dem Sonnenlicht zugewendet sein soll, wird mit Phosphor negativ dotiert, die andere Seite mit Bor positiv. Auf der negativen Seite liegt ein Elektronenüberschuss vor, auf der positiven ein Elektronenmangel. Auf diese Weise entsteht im Inneren der Solarzelle ein elektrisches Feld. Damit Strom fließen kann müssen die beiden Schichten verbunden werden. Dazu werden auf der Vorder- und Rückseite metallische Elektroden angebracht. Die Vorderseite soll dabei lichtdurchlässig bleiben, deshalb wird hier nur ein ganz dünnes Elektrodengitter aufgebracht. Im Sonnenlicht sind Photonen enthalten. Trifft nun eins davon auf die Solarzelle, regt es die Elektronen an. Diese fließen nun über die Metallelektroden dem elektrischen Feld entsprechend von der negativ zur positiv geladenen Seite. Ist ein Verbraucher angeschlossen, schließt sich der Stromkreis. Allerdings fließt in diesem Stromkreis Gleichstrom, der nicht in das öffentliche Netz eingespeist werden kann. Ein so genannter Wechselrichter wandelt den Strom in Wechselstrom um und speist ihn in das Netz ein. Eine Solarzelle arbeitet natürlich noch nicht besonders effektiv. Deshalb werden Solarzellen zu Solarmodulen zusammengefasst. Meist werden 36, 48 oder 72 Solarzellen in ein bis vier hintereinander geschalteten Zellsträngen verbunden. Dann werden die Solarzellen auf eine Glasscheibe aufgebracht und zwischen zwei verschiedenen Kunststofffolien laminiert. Zum Schluss wird das Solarmodul gerahmt. Photovoltaik-Module arbeiten auch nach 20 Jahren noch effizient Auf die meisten Photovoltaik-Module wird vom Hersteller eine Garantiezeit von bis zu 20 Jahren gegeben. Meist arbeiten die Solarzellen aber auch nach 20 Jahren mit gutem Wirkungsgrad für viele Jahre weiter. In einem Testzentrum in Italien wurden zwischen 1982 und 1984 einige Photovoltaik-Module installiert. 22 Jahre nach Inbetriebnahme erbrachten sie noch mehr als 90 Prozent ihrer Nennleistung. Daraus wurde berechnet, dass die Leistung der Solarzellen jährlich etwa ein halbes oder sogar nur ein viertel Prozent abnimmt. Auf diese Weise könnten Photovoltaik-Module sogar nach 40 Jahren noch 90 Prozent ihrer Leistung erbringen.