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Solarzellen & Solarmodule einer Photovoltaikanlage



Die Technik einer Photovoltaikanlage – was steckt dahinter?



Das Herzstück einer Solaranlage auf dem Dach sind die Photovoltaikmodule (PV-Module). Diese Solarmodule bestehen aus einer Vielzahl von Solarzellen (ca. 36 – 72 Solarzellen pro Solarmodul) und erzeugen bei Sonneneinstrahlung ohne irgendwelche technischen Umwege einen Gleichstrom. Die in der Praxis am meisten verwendeten Solarzellen bestehen überwiegend aus Silizium. Das Silizium wird auf der Welt aus ganz normalem Sand gewonnen und steht damit für diese Technik beinahe in unbegrenzter Menge zur Verfügung.

Nicht nur bei strahlend schönen und wolkenfreien Himmel produziert eine Solaranlage Strom, auch bei bedecktem Himmel wird Strom produziert.

Eine Solarzelle besteht i.d.R. aus zwei aufeinander liegenden Schichten aus Silizium. Meistens bestehen diese Schichten aus kristallinem Silizium. An den Enden der Solarzellen befinden sich metallische Kontakte. Wenn nun Sonnenlicht auf die Solarzelle fällt, nehmen Elektronen in der Solarzelle die Energie aus den elektromagnetischen Wellen der Sonne auf, lösen sich aus dem Kristallgitter des Siliziums und stehen als zusätzliche Ladungsträger zur Verfügung. Dabei entsteht ein Gleichstrom der über einen Wechselrichter in unseren haushaltsüblichen Wechselstrom transformiert und genutzt werden kann.

In der Praxis werden im Wesentlichen drei Grundtypen von kristallinen Solarzellen unterschieden:

  • monokristalline Siliziumzellen (Wirkungsgrad in der Praxis ca. 14 – 20 %) oder
  • polykristalline Siliziumzellen (Wirkungsgrad in der Praxis ca. 13 – 17 %)
  • amorphe Siliziumzellen (Wirkungsgrad in der Praxis ca. 6 - 8 %)

Monokristalline Siliziumzellen beinhalten hochwertige Halbleitermaterialien. Die Herstellung einer polykristallinen Solarzelle ist im Vergleich zu monokristallinen Siliziumzelle deutlich günstiger, jedoch ist Ihr Wirkungsgrad schlechter.

Eine auf Glas aufgetragene Siliziumzelle wird als Dünnschicht Solarzelle bezeichnet. Dieser Solarzellentyp hat in der Praxis von allen drei Arten den schlechtesten Wirkungsgrad.

Ein Solarmodul besteht aus einer Vielzahl miteinander verschalteter Solarzellen, die i.d.R. in einem Aluminiumrahmen zusammengefasst und mit einer Glasplatte nach ober geschützt sind. Ein Solarmodul hat i.d.R. eine Leistung von 100 – 300 W/peak.

Der Stromgenerator (=viele Solarmodule)

Als Stromgenerator wird die Gesamtheit aller Solarmodule bezeichnet. Diese werden auf einem Gestell aus Edelstahl oder Aluminium montiert und miteinander in Parallel- oder Reihenschaltung verbunden.

Solarmodule: welches ist das richtige Modul für meine Photovoltaikanlage?

Wenn Sie sich für eine PV-Anlage entschieden haben, dann stellt sich schnell die Frage, welcher Solarmodultyp ist der Richtige. Verwende ich für meine Solaranlage monokristalline, polykristalline Module oder verwende ich Dünnschichtmodule?

Im Prinzip läßt sich die Frage leicht beantworten. Monokristalline Solarmodule haben einen höheren Wirkungskrad pro m² als polykristalline Module. Schlussendlich ist für die Wirtschaftlichkeitsberechnung einer Photovoltaikanlage der Preis pro KW peak entscheidend.

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