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Bei der Photovoltaik (PV) wird in Solarzellen – dies sind spezielle Halbleiterbauelemente – Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umgewandelt. Die physikalische Grundlage hierfür ist der fotoelektrische Effekt: Photonen ("Lichtteilchen") mit geeigneter Energie (= Licht mit einer bestimmten Wellenlänge) können in Halbleitern (z. B. Silizium) Elektronen aus dem Atomverband zeitweise lösen und damit einen Stromfluss bewirken. Um höhere Leistungen zu erzielen, werden Solarzellen zu Modulen zusammengeschaltet.
Zellwirkungsgrad einer Fotovoltaik-Anlage
Der Wirkungsgrad einer einzelnen Solarzelle gibt an, wieviel der auf die Zelle eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird.
Kristalline Silizium- Solarmodule wandeln 13 bis 18 Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie um. Dünnschichtsolarmodule haben noch einen geringeren Wirkungsgrad von etwa 5-8 Prozent. Diese preisgünstigeren Zellen werden eingesetzt, wenn der Flächenverbrauch keine Rolle spielt.
Systemwirkungsgrad Fotovoltaik
Der Gesamt- oder Systemwirkungsgrad einer Fotovoltaikanlage setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen. Wird der entstehende Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt, entstehen am Wechselrichter Umwandlungsverluste. Wird bei Inselsystemen der Strom in einem Akku gespeichert, geht hier ebenfalls Energie bei der Speicherung verloren. Auch durch die Länge der Stromleitungen treten Verluste auf.
Quelle: BINE und Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft e.V. (UVS)
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