Funktionsweise sowie Vor- und Nachteile der Photovoltaik

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Photovoltaik funktioniert und welchen Zweck sie erfüllt. Was sind seine Vor- und Nachteile und welche Prognosen gibt es für ihre Zukunft? Ist Solarenergie wirklich die Zukunft? Lassen Sie uns das überprüfen!

Wie funktioniert Photovoltaik?

Eine häusliche Mikrophotovoltaikanlage, also ihre allgemein bekannte Variante, funktioniert auf sehr einfache Weise. Durch die Absorption von Sonnenenergie erzeugen Photovoltaikmodule das so genannte photovoltaische Phänomen, d. h. die Umwandlung von Sonnenenergie in Gleichstrom.

Der Stromerzeugungsprozess selbst erfolgt in mehreren Schritten, und die einzelnen Schritte sind Teil der Produktion von Strom, der aus Sonnenstrahlen erzeugt wird.

Das erste Element, mit dem der gesamte Prozess beginnt, ist die Photovoltaikzelle, die zu speziellen Photovoltaikmodulen zusammengefasst wird. Das Funktionieren der Photovoltaik und ihre Effizienz hängen in hohem Maße von der Effizienz der Photovoltaikmodule und ihrer Installation ab, die für die Effizienz des gesamten Prozesses der Energiegewinnung aus Sonnenstrahlen entscheidend ist.

Photovoltaikzellen werden aus Halbleitermaterialien hergestellt, in 99 % der Fälle aus Silizium. Das Photovoltaikmodul, das den Wechselrichter versorgt, ist nichts anderes als eine Gruppe von Zellen, die durch Reihen- oder Parallelschaltung Strom erzeugen.

Jetzt wissen Sie, wie Photovoltaikmodule funktionieren. Allein sind sie jedoch nicht in der Lage, Ihre Steckdose mit Strom zu versorgen. Ihr Ziel ist es, den Strom an einen Wechselrichter weiterzuleiten, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, den die in Ihrem Haus installierten Elektrogeräte benötigen. Der Wechselrichter passt die Stromparameter an die Bedürfnisse des Gebäudes und seines Stromnetzes an.

Woraus besteht eine Photovoltaikzelle?

Das Silizium in den Photovoltaikzellen ist nur eines der Elemente. Nach dem heutigen Stand der Technik gibt es 3 Arten von Photovoltaikzellen, die üblicherweise in Mikroanlagen verwendet werden.

Dies sind:

• Monokristalline Zellen, die zu den effizientesten gehören. Die Siliziumstruktur in diesen Zellen ist sehr stark stabilisiert, so dass sie einen sehr hohen Wirkungsgrad von bis zu 15 % haben. Das bedeutet, dass 15 % der Sonnenstrahlen in Strom umgewandelt werden.
• Polykristalline Zellen. Die ungeordnete Siliziumstruktur führt zu einem geringeren Wirkungsgrad dieser Zellen. Ihre Effizienz erreicht 14 %.
• Amorphe Zellen mit chaotischer Siliziumstruktur. Sie sind relativ günstig, aber ihr Wirkungsgrad beträgt nur etwa 10 %.

Es sollte auch erwähnt werden, dass der für die Synthese von reinem Silizium verwendete Ausgangsstoff Siliziumtetrachlorid ist. Diese Verbindung ist daher auch für die Photovoltaik-Branche von entscheidender Bedeutung. Eine Reihe von Chlorsilanen, einschließlich Siliziumtetrachlorid und hochreines Siliziumtetrachlorid, finden Sie im Produktkatalog der PCC-Gruppe. Besondere Aufmerksamkeit verdient das hochreine Tetrachlorid, dessen Reinheit mit 99,9999 % angegeben wird, wodurch eine noch höhere Qualität des synthetisierten Siliziums erzielt werden kann.

Der Betrieb einer Photovoltaikanlage ist nur in der Theorie kompliziert. Ein Photovoltaikmodul besteht aus einer Photovoltaikzelle, einem Rahmen, Spezialglas und einer Folie. Der Aufbau des Moduls ist daher relativ einfach.

Vor- und Nachteile der Photovoltaik

Nachdem Sie nun die Grundlagen für den Bau und Betrieb einer Photovoltaikanlage kennen, müssen Sie auch die Licht- und Schattenseiten der Photovoltaik kennen.

Lassen Sie uns mit den Nachteilen beginnen. Die erste Hürde für viele potenzielle Nutzer von Mikroanlagen ist natürlich der Preis. Installation, Maschinen, Ausrüstung, Inspektionen, Wartung – all dies verursacht hohe Kosten. Die Preise für die Module selbst und das Zubehör sind jedoch aufgrund der zunehmenden Beliebtheit gesunken. Leider handelt es sich dabei immer noch um Kosten in Höhe von mehreren zehntausend PLN.

Es gibt auch einige Nachteile, die hauptsächlich mit der Installation und dem Einfluss externer Faktoren auf den Betrieb der Mikroanlage zusammenhängen. Jede Verschattung wirkt sich sehr negativ auf die Mikrophotovoltaikanlage aus und kann sie unrentabel machen.

Ein wachsendes Problem für potentielle Nutzer von Kleinstanlagen und ihre Anbieter sind in letzter Zeit gesetzliche und politische Regelungen. Leider wird immer häufiger über eine Änderung der Verpflichtungen zur Erzeugung erneuerbarer Energien gesprochen. Es ist unklar, wie die Zukunft der Photovoltaik aussieht und ob sie weiterhin eine gangbare Richtung sein wird.

Die Handhabung aller Komponenten, einschließlich Wartung und Reinigung, kann nicht nur zeitaufwändig, sondern auch höchst problematisch sein. Dies ist besonders wichtig, wenn sich die Mikroanlage auf dem Dach eines Gebäudes befindet.

Nachdem Sie nun die Nachteile kennen, ist es an der Zeit, die Vorteile von Photovoltaikanlagen zu betrachten.

Der wichtigste Vorteil ist die Energieunabhängigkeit. Natürlich ist das nicht alles, aber es ermöglicht Ihnen, die praktisch jedes Jahr angekündigten Strompreiserhöhungen zu vermeiden.

Die Sonne ist weithin eine allgemein verfügbare Energiequelle. Niemand wird Sie daran hindern, Zugang zur Sonne zu haben, so dass Ihre Anlage kontinuierlich Energie erzeugt.

Je größer die Zahl der Photovoltaikanlagen ist, desto geringer sind die Umweltauswirkungen. Die Bedrohung durch eine Klimakrise hat in den letzten Jahren zugenommen. Machen Sie sich darauf gefasst, dass in Zukunft weitere Beschränkungen für die traditionelle Energieerzeugung eingeführt werden.

Sicherlich kennen Sie das Problem der hohen Kosten, die mit einer Photovoltaikanlage verbunden sind. Dieses Problem kann jedoch durch die Beantragung entsprechender Zuschüsse und Steuererleichterungen entschärft werden. Dies trägt sicherlich zur Kostensenkung bei und unsere Kleinstanlage wird rentabler.

Dank neuester Technologien wird die Installation der Module immer schneller, effizienter und weniger problematisch. Sie brauchen Ihr Dach nicht zu belasten und müssen sich nicht um die Anpassung seiner Konstruktion kümmern.

Photovoltaik zahlt sich aus

Die Investition in eine eigene Photovoltaikanlage lohnt sich. Unabhängig davon, wie viel Strom Sie zu Hause oder in Ihrem Geschäftsgebäude verbrauchen, wird sich eine eigene Stromerzeugung mit Sicherheit positiv auf Ihre Rechnungen auswirken.

Es gibt immer mehr Möglichkeiten für die Installation, die Preise werden immer erschwinglicher und die Effizienz der Module selbst wird immer größer. Die Investition in Photovoltaik ist eine Zukunftslösung, die Sie schon heute in Betracht ziehen sollten.