Mit Solarzellen wird die Sonneneinstrahlung direkt in elektrische Energie umgewandelt. Diese Technik nennt man Photovoltaik und die Umwandlung geschieht absolut geräuschlos, bewegungslos und emissionsfrei.
Photovoltaik ist in der zukünftigen Energieversorgung nicht mehr wegzudenken.
Funktionsweise der Solarzelle
Solarzellen bestehen aus mehreren dünnen Schichten aus Halbleitermaterialien, wie sie bei der Herstellung von Computer-Chips verwendet werden. Halbleiter erzeugen unter Lichteinstrahlung Elektrizität. Als Halbleiter wird vorwiegend Silizium verwendet. Silizium bildet heute zu 98% das Basismaterial für die Solarzellenherstellung. Silizium ist als zweithäufigstes Element in der Erdkruste in ausreichender Menge vorhanden und äusserst umweltverträglich.
Der Strom wird durch metallische Kontakte gesammelt. Der erzeugte Gleichstrom wird durch metallische Kontakte gesammelt und mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt. Der Wechselstrom wird über den Solarstromzähler ins öffentliche Elektrizitätsnetz eingespeist.
Ein Solarmodul entsteht, wenn mehrere Solarzellen miteinander zu grösseren Einheiten verschaltet und witterungsbeständig verpackt werden. Glas und Kunststofffolien dienen als Verpackungs- und Schutzmaterial und garantieren so eine äusserst lange Lebenszeit.
Funktionsweise des Wechselrichters
Das Herzstück jeder Photovoltaik-Anlage ist ein effizienter und zuverlässiger Wechselrichter. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus den Solarmodulen in netzüblichen Wechselstrom um.
In der Anwendung von Solarstromanlagen werden grob zwei Arten unterschieden:
Netzverbundanlage / Netzgekoppelte Photovoltaik-Anlage
Mit der Netzverbundanlage wird der produzierte Strom ins öffentliche Netz eingespiesen.
Inselanlage
Eine autonome Solarstromanlage speichert den Solarstrom in Energieträger, wie zum Beispiel Akkumulatoren oder der Energiezelle. Inselsysteme zeichnen sich durch geringen Wartungsaufwand aus und können bei Bedarf auch mobil eingesetzt werden.