Wissenswertes über Solar

Was versteht man unter Photovoltaik? (PV)

Aus Sonnenlicht wird direkt elektrischer Strom erzeugt. Dies geschieht mittels Solarzellen

(=Photovoltaik-Module bzw. kurz: PV-Module).

Solarzellen erzeugen Gleichstrom bzw. Gleichspannung (vgl. Batterie).

Nicht zu verwechseln sind Solarzellen mit Sonnenkollektoren, die mit Hilfe der Sonne Wasser

oder Luft erwärmen.

Wie funktioniert eine Solarzelle?

In einem Halbleiter, z.B. Silizium, wird ein elektrisches Feld "eingebaut". Dies geschieht durch

unterschiedliche Dotierung (Zugabe von Fremdatomen, n- bzw. p-leitend). Die durch Sonnen-

licht erzeugten Ladungsträger (+ und -) werden im elektrischen Feld getrennt. Der Fluß der

getrennten Ladungsträger stellt einen elektrischen Strom dar, der über die elektrischen

Anschlüsse (Vorder- bzw. Rückseiten-Kontakte) abgegriffen wird.

Die erzeugte Spannung hängt vom Halbleiter material ab.

Die Höhe des erzeugten Stroms hängt von der Beleuchtungsstärke (Sonneneinstrahlung) ab.

Welche Solarzellentypen gibt es? Welche Wirkungsgrade?

Die meiste Verwendung finden heute Silizium-Solarzellen:

monokristallin: aufwendigere Herstellung, Wirkungsgrad 15-18 %

polykristallin: kostengünstigere Herstellung, Wirkungsgrad 12-14 %

amorph: kostengünstigste Herstellung, Wirkungsgrad 5-8 %, der mit der Zeit noch abnimmt

(wird v.a. in Kleingeräten wie Uhren usw. verwendet)

Es gibt viele weitere Solarzellentypen, die teilweise noch im Laborstadium sind, aber

Wirkungsgrade bis zu 30 % erzielen.

Wichtige Daten über Solarzellen(PV-Module)

Lebensdauer mindestens 20 Jahre (z.T. von Herstellern garantiert)

Von der Sonne in unseren Breiten maximal eingestrahlte Leistung (pro qm Erdoberfläche):

1 kW/qm

Jährlich durchschnittlich eingestrahlte Energie in unseren Breiten (pro qm und Jahr):

1000 kWh

Wirkungsgrad der käuflichen Solarzellen 10-18 %

Pro m2 Solarzellen erhält man ca. 100 kWh pro Jahr

Für 1 kWp (kilo-Watt-peak=Spitzenleistung) installierte Leistung werden ca. 8-10 qm

Photovoltaikmodule benötigt.

Pro kWp installierte Leistung erhält man ca. 800-950 kWh Strom pro Jahr.

Eine Photovoltaikanlage (35 qm) auf dem Dach eines Einfamilienhauses produziert soviel

Strom wie ein Vier-Personen-Haushalt durchschnittlich im Jahr verbraucht (ca. 3500 kWh)!

Vergleich mit anderen Energieträgern (Kohle, Erdgas, Erdöl, Uran)

Solarzellen haben nach ca. 3,5 Jahren (andere Quellen: 1,4 -2,5 Jahre) Betriebszeit die für die

Herstellung benötigte Energie wieder hereingespielt. Solarzellen erzeugen damit

ca. 10-malmehr Energie als für ihre Herstellung nötig ist. Silizium ist auf der Erde als

Bestandteil des Sands im Überfluß vorhanden (25 % der Erdrinde).

Entscheidend: Bei der laufenden Stromerzeugung werden keine herkömmlichen Energie-

träger verbraucht. Die kostenlose Energie der Sonne genügt! Fossile Energieträger sind zu

wertvoll, um sie zu verbrennen! Sie reichen nur noch einige Jahrzehnte.

Strom aus Solarzellen ist im Gegensatz zur herkömmlichen Stromerzeugung umweltverträg

lich, d.h. es entstehen keine Schadstoffe und kein für die Umwelt gefährlicher Müll; auch kein

radioaktiver Müll!

Sonnenenergie ist ausreichend verfügbar; z.B. reichen allein die in Deutschland geeigneten

Dachflächen zur Deckung von ca. 20 % des gesamten deutschen Strombedarfs! (kein

zusätzlicher Flächenverbrauch!)

Welche Vorteile bietet die Stromerzeugung mit Photovoltaik in der Welt?

umweltfreundlich, da ohne Schadstoff-Emission

zukunftssicher, da die Sonne noch mindestens 5.000 Mio. Jahre scheint

wirtschaftliche Unabhängigkeit von Energieträgern aus dem Ausland, die erst eingeführt

werden müssen

Schaffung neuer, zukunftssicherer Arbeitsplätze

Anwendung und Know-How der Photovoltaik in der Welt

Technik und Erfahrung (100.000-Dächer-Programm, 1.000-Dächer-Programm) sind in

Deutschland bereits vorhanden. Die PV ist technisch soweit ausgereift, daß eine umfangreiche

Anwendung heute schon möglich ist.

Ein Mix aus erneuerbaren Energien (Sonnenlicht 35 %, Windkraft 20 %, Wasserkraft 10 %,

Biomasse 35 %) kann in Zukunft unsere heutigen Klima und Umwelt zerstörenden Techniken

vollkommen ersetzen.

Technologisch ist Deutschland zusammen mit wenigen Instituten in den USA und Australien in

der Photovoltaik weltweit noch führend.

Japan startet jetzt ein 60.000-Dächer-Programm, um den Know-How-Vorsprung einzuholen.

Bis zum Jahr 2010 will Japan 4.000.000 kWp installieren, dies entspricht mehr als der

50-fachen augenblicklichen Weltjahresproduktion. Japan strebt offensichtlich die

Marktführerposition im Solarzellenmarkt der Zukunft an (vgl. vergangene Entwicklung in der

Konsumelektronik).

Ebenso schicken sich zahlreiche andere Länder (z.B. USA) an, PV-Anlagen im großen Umfang

zu istallieren. Menschen in unterentwickelten Ländern (Dritte Welt) könnten mit Sonnenstrom

versorgt werden.