Wie funktioniert eine Solaranlage?

12. November 2019

Strom Produktion mit Photovoltaik

Wer in eine Photovoltaik Anlage investiert oder den eigenen Haushalt mit Solarstrom versorgt, der profitiert umso mehr, je mehr Strom die Photovoltaikanlage produziert. Doch wie entsteht eigentlich Solarstrom? Und unterscheidet sich eine Photovoltaikanlage für den Eigenverbrauch von einer PV Anlage, die Storm in das öffentliche Netz einspeist? Dieser Beitrag erklärt Ihnen einfach und kurz, wie eine Solaranlage funktioniert und wie Solarstrom mit einer Photovoltaikanlage produziert wird.

Solarzellen aus Silizium

Eine Solaranlage funktioniert prinzipiell immer gleich, unabhängig davon ob es sich um eine Photovoltaik Anlage auf dem Dach oder um eine Freiflächen Photovoltaikanlage handelt. Auch macht es keinen Unterschied, ob die Photovoltaik Anlage in erster Linie für den Eigenverbrauch verwendet wird, oder ob die produzierte PV Energie in das öffentliche Netz eingespeist wird. Wichtigster Bestandteil einer PV Anlage sind die Solarmodule, die wiederum aus Solarzellen bestehen. Diese werden aus Silizium hergestellt. Silizium ist Bestandteil von Quarzsand. Dieser kommt in der Natur sehr häufig vor, wodurch Silizium besonders günstig ist. Solarzellen bestehen aus mehreren Schichten. Jede Schicht besteht aus Silizium. Die oberste Silizium Schicht wird mit Phosphor Atomen angereichert, die untere mit Boratomen. Das ermöglicht, dass die Elektronen, die freigesetzt werden, wenn Licht auf die Solarzellen trifft, richtig geleitet werden.

Quelle: solaranlagen.eu

Licht fällt auf die Photovoltaik Module

Fällt nun Sonnenlicht auf die Photovoltaik Module, entsteht eine elektrische Spannung. Während sich auf der einen Seite der Solarzellen negativ geladene Elektronen sammeln, sammeln sich auf der anderen Seite positive Ladungsträger an. Es entsteht also ein Plus- und Minuspol wie bei einer Batterie. Damit nun Strom fließen kann, werden lediglich miteinander verkabelte Plättchen aus Silber oder Aluminium oben und unten an den Solarzellen benötigt. Für die Verwendung als Solarmodule werden die Solarzellen nun noch durch eine Glasscheibe oben sowie eine Schutzfolie unten wetterfest verpackt. Bei der Installation der Photovoltaikanlage werden die Solarmodule in der Regel in Reihe geschaltet.

Strom ist nicht gleich Strom

Der mit einer Photovoltaikanlage produzierte Strom kann allerdings nicht sofort für den Eigenverbrauch verwendet oder in das Netz gespeist werden, da es sich hierbei um Gleichstrom handelt. Es wird also ein PV Wechselrichter benötigt, der die PV Energie in haushaltsfähigen Wechselstrom umwandelt. Der PV Wechselrichter ist daher fester Bestandteil jeder Photovoltaik Anlage. Er befindet sich in der Nähe der Solarmodule und ist über Kabel mit den Solarzellen verbunden.

Wann kann Solarstrom produziert werden?

Eine Photovoltaikanlage funktioniert prinzipiell sobald die Sonne scheint. Um Solarstrom zu produzieren, muss jedoch nicht durchgängig bestes Wetter sein. Die heutigen PV Module können bereits mit wenig Licht sowie auch mit indirektem Licht Strom erzeugen. Auch bei bewölktem Himmel kann also Solarstrom entstehen und über den Wechselrichter für den Eigenverbrauch oder die Netz Einspeisung umgewandelt werden.

Fazit

Eine Photovoltaikanlage wandelt Licht in elektrische Energie um. Dies geschieht über die Solarmodule, die aus Solarzellen mit Silizium bestehen. Um die produzierte PV Energie nutzen zu können, muss diese über den PV Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. Was relativ kompliziert klingt, ist ein einfacher physikalischer Prozess. Dabei bietet die Photovoltaikanlage einen großen Vorteil: PV Module sind nicht nur günstig, sondern zudem auch extrem langlebig. Selbst 20 Jahre nach ihrer Installation produziert eine Solaranlage immer noch genauso viel Solarstrom wie am Anfang. Es sind kaum Leistungsverluste messbar.

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