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Was PV Solarpanels sind und wie sie funktionieren

Sicherlich haben Sie schon einmal Solarpanels auf Häuserdächern gesehen. Dabei handelt es sich um PV (Photovoltaik) Solarpanels. Der Begriff besteht aus zwei Worten:

- Photo – lateinisch für „Licht“

- Voltaik – lateinisch für „Strom“


Wie der Name schon sagt, wandeln Photovoltaik Solarpanels Licht in nutzbaren Strom um. Die genaue Funktionsweise solcher Anlagen ist den meisten aber noch immer ein Geheimnis. Hier wird erklärt, wie viel Licht sie benötigen um Strom zu produzieren und wie der Strom im Inneren entsteht.

Fotoelektrischer Effekt

Der Strom in Solarpanels (oder Photovoltaikpanels) wird durch den fotoelektrischen Effekt produziert. 1839 wurde dieser Effekt vom französischen Erfinder Edmund Bequerel entdeckt. Bei seinen Arbeiten bemerkte er, dass diverse Materialien bei Belichtung Strom erzeugen. Mit weiteren Versuchen entstanden dann schon bald Solarpanels, die in den 60er Jahren das erste Mal auf einer Raumstation benutzt wurden. Dabei handelte es sich um große Platten, die mittlerweile weitaus kleiner und ansehnlicher sind.

Was eine Solarzelle ist

Solarzellen sind kleine Platten oder Geräte, welche Sonnenlicht in Strom umwandeln. Eine Zelle allein kann nicht viel Strom produzieren. Deshalb werden die Zellen verbunden und es entstehen Solarpanels. Solarpanels können eine größere und nutzbare Menge an Strom produzieren. Je nach Bedarf müssen mehrer Panels verbunden werden um ausreichend Strom für ein Haus beispielsweise zu produzieren. Dieser Verbund an Solarpanels ergibt im Endeffekt die Solaranlage.

So funktionieren Solarzellen

Damit eine Solarzelle funktioniert, werden zwei dünne Silizium-Halbleiterschichten übereinander gelegt. Der oberen Schicht wird ein zusätzliches Elektron hinzugefügt, was anschließend abgestoßen wird. Die untere Schicht ist so konzipiert, dass es für dieses zusätzliche Elektron Platz bietet. Das obere Elektron versucht deshalb nach unten zu wandern. Das ist jedoch unmöglich, weil sie immobil ist. Das Gleiche machen alle anderen Elektronen auch und durch diese Spannung entsteht dann Elektrizität.

Zwei metallische Kontakte, jeweils unten und oben einer, sorgen für einen Stromkreislauf.

Es wird Gleichstrom produziert, welcher durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird, da alle Haushaltsgeräte und sonstigen elektrischen Geräte grundsätzlich Wechselstrom brauchen.

Kann in Deutschland mit Solarpanels Strom erzeugt werden?

Die Sonne scheint überall und die Antwort auf diese Frage ist klar: es geht! Die Sonnenbestrahlung in Deutschland ist zwar weitaus geringer als in Südeuropa, doch ist genügend Sonnenlicht vorhanden um effizient Strom zu gewinnen.

Die Sonne muss dabei nicht unbedingt sichtbar scheinen. Strom lässt sich auch gewinnen, wenn es bewölkt ist oder regnet. Die Menge ist zwar ein wenig geringer, jedoch reicht sie vollkommen aus (wenn die Solaranlage ausreichend groß ist, versteht sich). Trotz der theoretisch eher unvorteilhaften Position der Bundesrepublik ist Deutschland trotzdem weltweit der Pionier, wenn es um Solarenergie gibt. Es gibt nirgendwo sonst proportional so viel Strom, der aus Solaranlagen gewonnen wird. Dafür verantwortlich sind die großzügigen Subventionen der Bundesregierung, die sowohl Privatleute als auch Unternehmen motiviert haben, auf Solarenergie umzusteigen.

Das hat dazu geführt, dass der Ökostrompreis der verschiedenen Stromanbieter konkurrenzfähig geworden ist. Immer mehr Menschen steigen deshalb auf Ökostrom um, aber nicht nur um zu sparen, sondern auch umweltpolitische Ziele wie die Energiewende voran zu treiben.

Weitere Informationen und eine bebilderte Erklärung wie Solarpanels funktionieren gibt es auf Energieinitiative.org



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