Funktionsweise und technische Grundlagen
zur Photovoltaik

In den vergangenen Jahren sind die Solarzellen der meisten Hersteller immer leistungsfähiger geworden. Diese Entwicklung schreitet weiter voran, so dass künftig noch höhere Wirkungsgrade bei sinkenden Photovoltaik Kosten erzielt werden können. Die Funktionsweise einer Photovoltaikanlage hat sich jedoch nicht verändert:

In einer Photovoltaikanlage sind mehrere Solarmodule miteinander verschaltet. Die in den Modulen eingebetteten Solarzellen bestehen meist aus dem Halbleitermaterial Silicium und machen sich den so genannten photovoltaischen Effekt zu Nutze, in dem das einfallende Sonnenlicht in Gleichstrom umgewandelt wird: Dafür wird das Silicium bei der Herstellung einer Solarzelle „verunreinigt“, so dass entweder ein Elektronenüberschuss (n-leitende Schicht) oder ein Elektronenmangel (p-leitende Schicht) entsteht. In der Regel wird eine dünne Oberflächenschicht stark n-dotiert, die dickere Schicht darunter wird schwach p-dotiert. Zwischen diesen Schichten befindet sich ein elektrisches Feld, die so genannte Raumladungszone. Trifft nun das Sonnenlicht auf die Solarzelle, entstehen positive und negative Ladungsträger, die in der Raumladungszone voneinander getrennt werden. Das Ergebnis: Elektrische Spannung. Durch den Anschluss eines Verbrauchers entsteht Gleichstrom, der von einem Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt wird.

Quelle: BSW-Solar
Photovoltaik

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