Was ist Photovoltaik ?
Unter Photovoltaik versteht man die Nutzung der solaren Strahlungsenergie der Sonne und die Energie des Lichts, mit Hilfe von Photovoltaikmodulen Strom zu erzeugen.

Wie funktioniert Photovoltaik?
Ein Photovoltaik-Modul besteht aus einer Trägerplatte, auf der Siliziumwafer aufgebracht sind.
Durch eine Beimischung vom chemischen Elementen wird die obere Schicht positiv ( + ) und die untere Schicht negativ ( - ) dotiert.
Fällt nun Sonnenlicht auf die Module, entsteht Spannung (Gleichstrom AC). Der Gleichstrom kann mit Hilfe eines Wechselrichters in (Wechselstrom DC) umgewandelt werden.
monokristalline Wafer

Die im Czochralski-Prozess hergestellten Einkristalle (Ingots) sind das Ausgangsprodukt für die Herstellung monokristalliner Wafern.

In mehreren Arbeitsschritten werden die gezogenen über 2m langen Einkristalle endständig begradigt und in handlichere Zylinder geschnitten. Die so erhaltenen Zylinder werden auf einen Träger geklebt und können jetzt mit einer Bandsäge in dünne Scheiben - Wafer - gesägt werden.




polykristalline Wafer

Bandsägen zerteilen die im Giessverfahren entstandenen Siliziumblöcke in kleinere Quader definierter Abmessung (z.B. 125 x 125 mm)
In mehreren Arbeitsschritten werden Oberflächen und Kanten geschliffen Einschlüsse ermittelt sowie Kopf- und Endstücke der Quader mit einer Band- oder Innenlochsäge abgenommen.
Der so vorbereitetet Silizium Quader wird auf ein Trägermaterial aufgeklebt und kann jetzt mit einer Drahtsäge in dünne Scheiben gesägt - Wafer - werden.




Wie kann ich die erzeugte Energie nutzen?
Es gibt 2 Möglichkeiten der Nutzung.

Inselanlagen:
Der erzeugte Gleichstrom wird in Batterien gespeichert und über einen Wechselrichter umgewandelt. Somit kann er für den Eigenbedarf verwendet werden.

Netzgekoppelte Anlagen:
Der erzeugte Gleichstrom wird mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt und wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Diese eingespeiste Energie muss nach EEG Gesetz vom jeweiligen Energieversorger ( EVU ) abgenommen und vergütet werden. Die Vergütung richtet sich nach dem Installationsjahr und der Anlagengröße in KW/p Leistung.

Es ist durch die staatlich garantierte Vergütung eine der sichersten Geldanlagen überhaupt.

Was bringt mir Energieerzeugung?

Inselanlagen:
Die Speicherung der Energie in eine Batterien zur Eigenversorgung.
Ermöglicht das betreiben von elektrischen Geräten auch dort, wo sonst keine Versorgung möglich ist.
Dies kann einerseits die Energieversorgung auf langen Expetitionen sein oder auch die Versorgung eines Haushaltes, der abgelegen und nicht an das öffentliche Netz angeschlossen ist.
Tagsüber kann somit auf die Energieerzeugung mittels umweltschädlicher Notstromgeneratoren verzichtet werden, was der Umwelt zugute kommt.

Netzgekoppelte Anlagen:
Diese Anlagen erzielen den Zweck, große Mengen ökologisch erzeugten Strom der breiten Masse der Bevölkerung zur Verfügung zustellen. Dieser Strom muss dann nicht mehr von Umweltschädlichen Kraftwerken erzeugt werden, die fossile Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas verbrennen. Dies ist ein wichtiger Schritt zu Verringerung der CO 2 Emissionen und zum Schutz der Umwelt, da Sonnenenergie völlig schadstofffrei erzeugt wird.

Andererseits hat der Betreiber ( Kunde ) eine weitere Möglichkeit, seine wirtschaftliche Situation zu verbessern und überdurchschnittliche Rendite zu erwirtschaften.

Durch den Einsatz hocheffizienter Module haben sich die Investitionskosten im wenigen Jahren amortisiert.

Ein weiterer Vorteil ist die Finanzierung über KfW Kredite und AFA Abschreibung.

Profitieren auch Sie von dieser Möglichkeit, wir beraten Sie gern.

Funktionsweise der Module
Photovoltaikmodule wandeln das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Das Sonnenlicht verursacht dabei in der Solarzelle eine elektrische Spannung, die an der Oberfläche abgenommen wird. In einem Photovoltaikmodul werden mehrereSolarzellen elektrisch verschaltet. Hierbei addiert sich in der Reihenschaltung die elektrische Spannung der einzelnen Zellen, die jeweils bei etwa 0,6 Volt liegt. Ein typisches Modul mit 60 Zellen kommt so zum Beispiel auf eine Modulspannung von etwa 36 Volt.

Am häufigsten kommen Photovoltaikmodule mit Zellen aus kristallinem Silizium zum Einsatz. Hierzu wird hochreines Silizium verwendet, das aus Quarzsand gewonnen und entsprechend weiterverarbeitet wird. Es wird unterschieden zwischen poly- oder multikristallinem und monokristallinem Silizium. Zellen aus polykristallinem Silizium bestehen aus mehreren Kristallen, deren Struktur zumeist an der Oberfläche erkennbar ist. Im Unterschied dazu besteht eine monokristalline Photovoltaikzelle aus einem einzigen Siliziumkristall.

Technisch werden beide Zelltypen gleichwertig eingesetzt. Der Modulwirkungsgrad, also das Verhältnis von elektrischer zu solarer Energie, ist in beiden Fällen etwa gleich und kann je nach Modul zwischen 11 und 16 Prozent liegen. Module aus kristallinem Silizium kommen zum Beispiel bei Dachanlagen standardmäßig zum Einsatz, weil es hier neben hoher Qualität und guter Verarbeitung vor allem auf eine hohe Energieausbeute ankommt.

Die Leistung der Module wird in Watt [W] oder häufig auch in Watt peak [Wp] angegeben. Die Einheit Wp trägt der Tatsache Rechnung, dass die angegebene Leistung ein maximaler Wert ist, der in der Praxis nur bei direkter Sonneneinstrahlung und gleichzeitig geringer Temperatur erreicht wird.

Bei Dünnschicht-Solarzellen können unterschiedliche Materialien wie amorphes Silizium oder Cadmium-Tellurit zum Einsatz kommen. Im Unterschied zur kristallinen Technik wird hier das Halbleitermaterial in dünnen Schichten direkt auf einen Träger aufgebracht. Dieser besteht, wie bei den kristallinen Modulen auch, zumeist aus einer Glasscheibe. Es sind aber auch flexible Träger möglich. Der Modulwirkungsgrad ist deutlich niedriger und liegt zwischen 6 und 9 Prozent. Aufgrund ihrer niedrigeren Kosten sind Dünnschicht-Module vor allem für Großanlagen geeignet, bei denen der Flächenverbrauch nachrangig ist.