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Funktionsweise

Was ist Photovoltaik?

Gehen wir der Einfachheit halber zur Erklärung von einer reinen Silizium-Solarzelle aus. Wie so mancher vielleicht aus der Schule noch weiß besitzt Silizium in seiner äußeren Elektronenhülle vier Elektronen um seinen Atomkern, die so genannten Valenzelektronen. Die Photonen, also das Sonnenlicht, dringend in die Solarzellen ein und reichern die Valenzelektronen mit Energie an. Das Elektron löst sich schließlich vom Silizium-Atom und hinterlässt ein positiv geladenes Atom. Damit die freien Elektronen in eine Richtung fließen und somit Strom entstehen kann, muss die Vorder- und die Rückseite der Zelle unterschiedlich gepolt werden.

Die Silizium-Atome an der Vorderseite werden mit einer geringfügigen Menge an Phosphor-Atomen, welche ein zusätzliches Valenzelektron besitzen, versetzt (dotiert). An der Zellen-Rückseite hingegen werden zusätzlich zu den Silizium-Atomen Bor-Atome, mit nur drei Valenzelektronen, aufgetragen. Das so entstandene Ungleichgewicht zwischen Plus- und Minuspol lässt die Elektronen fließen - es entsteht Strom. Viele dieser so entstandenen Solarzellen zusammengeschlossen und hinter Glas gepackt ergeben ein Solar-Modul.

Kurz gesagt: Mit Photovoltaik beschreibt man die Technik der direkten Umwandlung eingestrahlter Lichtenergie in elektrische Energie. Umgangssprachlich wird also mit Photovoltaik die Erzeugung von elektrischer Energie aus dem Sonnenlicht bezeichnet.

 
  Funktionsprinzip "Netzgekoppelte Solaranlage"
  1. Solarmodul
  2. Anschlusskasten
  3. Netzeinspeisegerät
  4. Stromzähler
  5. Netzanschluss
 
 
Beim Netzparallelbetrieb wird der mit einer Photovoltaikanlage gewonnene Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Steht ein Anschluss an dieses Netz zur Verfügung, so werden photovoltaische Anlagen parallel zu diesem betrieben. Teure und wartungsintensive Batterieanlagen können so entfallen. Das Stromnetz dient Quasi als Energiespeicher. Über den Wechselrichter wird der solar erzeugte Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom (230 V, 50 Hz) umgeformt und mit dem Netz synchronisiert.

Jeder Betreiber einer Photovoltaikanlage kann den Strom in das Stromnetz einspeisen und erhöht damit den Anteil an regenerativ erzeugtem Strom. Zudem wird seit 1.4.200 für jede eingespeiste Kilowattstunde (kWh) eine Vergütung vom örtlichen Netzbetreiber gezahlt. Gemäß dem Energieeinspeise - Gesetz (EEG) wir dieser Strom vergütet
 
   
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