Die PV-Technologie (Photovoltaik) ermöglicht die Umwandlung von Sonnenenergie in Elektrizität durch Ausnutzung des photoelektrischen Phänomens. Dieser Prozess ist eine der gängigsten Methoden zur Nutzung erneuerbarer Energien, da er eine nachhaltige, umweltfreundliche und praktisch unerschöpfliche Energiequelle bietet.
Wie funktioniert die PV-Technologie?
Absorption von Lichtenergie: Halbleitermaterialien wie Silizium auf der Oberfläche von Solarzellen absorbieren Sonnenlicht. Dieser Prozess wandelt die Photonen im Sonnenlicht in Energie um.
Erzeugung eines elektrischen Stroms: Durch die Energie der Photonen werden Elektronen aus der Struktur des Halbleitermaterials gelöst und so ein elektrischer Strom erzeugt. Das interne elektrische Feld von Solarzellen sorgt dafür, dass diese Elektronen in eine bestimmte Richtung fließen und so Gleichstrom (DC) erzeugen.
Umwandlung und Nutzung von Elektrizität: Mittels eines Wechselrichters wird Gleichstrom in Wechselstrom (AC) umgewandelt, der direkt für Haushaltsgeräte, Industrieanlagen oder das Stromnetz genutzt werden kann.
Eigenschaften von PV-Anlagen
Wirkungsgrad : Der Wirkungsgrad moderner Solarmodule liegt normalerweise zwischen 15 und 22 %, aber dieser Wert steigt mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie.
Leistung: Solarmodule mit einer Leistung von 1 kWp (Kilowatt Peak) produzieren je nach geografischer Lage und Installationsbedingungen typischerweise 800–1000 kWh Strom pro Jahr. In sonnigeren Regionen kann dieser Wert höher sein.
Lebensdauer: Die Lebensdauer von PV- Systemen beträgt typischerweise 25–30 Jahre. Während dieser Zeit verlieren Solarmodule allmählich an Effizienz, aber selbst am Ende ihrer Lebensdauer liefern sie normalerweise noch 80–90 % ihrer Leistung.
Wartung: Solarmodule erfordern nur minimale Wartung: Um die Effizienz langfristig aufrechtzuerhalten, sind regelmäßige Reinigung und regelmäßige Inspektion erforderlich.
Vorteile
Umweltfreundliche Energiequelle: PV-Anlagen stoßen im Betrieb keine Schadstoffe aus und tragen so zum Klimaschutz bei.
Erneuerbare Energiequelle: Sonnenenergie ist praktisch unerschöpflich und PV-Systeme können diese natürliche Ressource effizient nutzen.
Energieunabhängigkeit: Mithilfe von PV-Anlagen können Haushalte und Unternehmen ihre Energieabhängigkeit von traditionellen Energieversorgern reduzieren.
Wirtschaftlicher Betrieb: Die anfänglichen Investitionskosten amortisieren sich langfristig durch niedrige Betriebskosten und reduzierte Stromrechnungen .
Die Zukunft der PV-Technologie
Die Nachfrage nach PV-Technologie wächst weltweit aufgrund immer effizienterer Solarzellen, sinkender Produktionskosten und steigender Anforderungen an die Nachhaltigkeit. Ziel der Entwicklungen ist es, die Effizienz weiter zu steigern, etwa durch den Einsatz von Tandemzellen, PERC- und HJT-Technologien, sowie die Installationsmöglichkeiten zu erweitern, etwa durch integrierte Solardachziegel.