Photovoltaikanlagen
Eine Photovoltaikanlage ist eine Anlage die Strom erzeugt. Genauer gesagt mit Hilfe von Solarzellen, die einen Teil der Sonneneinstrahlung in elektrische Energie umwandeln. Dieser Solarstrom wird in der Regel in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Der Name Photovoltaikanlage ist ein Kompositum aus dem griechischen Wort für Licht (Photo) und dem Namen des Physikers Alessandro Volta.
Die Solarzellen einer Photovoltaikanlage bestehen aus Halbleitermaterialien, die bei der Zufuhr von Licht positive und negative Landungsträger freisetzen. Am Übergang der Oberschicht baut sich so ein elektrisches Feld auf, durch das Strom erzeugt wird.
Mittlerweile wird in den meisten Solarzellen der Stoff Silizium eingesetzt, der auf der Erde in quasi unerschöpflichem Ausmaß zu finden ist und umweltverträglich verarbeitet werden kann.
Je nach Größe und Typ der Photovoltaikanlage werden die Solarzellen zu Feldern verschaltet. Diese Solarmodule werden auf einer Unterkonstruktion befestigt. Zusammen mit diesem Unterbau werden die Kollektoren beispielsweise auf dem Hausdach angebracht und dort so aufgebaut, dass die Module einen höchstmöglichen Energieertrag versprechen. In Deutschland geht man davon aus, dass eine nach Süden ausgerichtete Anlage mit einem Neigungswinkel von etwa 30 Grad den höchsten Ertrag erzielt.
Man unterscheidet bei den Photovoltaikanlagen zwischen netzgekoppelten und netzfernen Anlagen. Bei einer netzfernen Anlage wird die Energie, zum Beispiel in Bleiakkumulatoren, gespeichert. Bei der netzgekoppelten Solaranlage, oder auch Inselanlage genannt, wird der in den Solarzellen entstandene Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und in der Regel vollständig in das Stromnetz eingespeist. Durch diese Verbindung zum öffentlichen Stromnetz kann sichergestellt werden, dass der erzeugte Solarstrom auch effizient genutzt werden kann, ohne dass eine Zwischenspeicherung oder Pufferung notwendig wird.