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Hier erfährst du, wie aus Sonnenlicht elektrische Energie, also «Strom» produziert wird und wie eine Solaranlage, die Sonnenstrahlen direkt in elektrische Spannung umwandelt, aufgebaut ist. In der Fachsprache nennt man die Solaranlage auch Photovoltaikanlage. «Photo» stammt aus dem Griechischen und bedeutet Licht. Ausserdem steckt das Wort «Volt» drin. Volt ist die Masseinheit für elektrische Spannung, die eine solche Anlage erzeugt.
Eine Solaranlage besteht aus vielen einzelnen Solarzellen, die etwa so gross sind wie eine Handfläche. Eine einzelne Solarzelle (mit 0,5 V Spannung) produziert nur wenig elektrischen Strom. Um einen MP3-Player zu betreiben, bräuchtest du 7 solcher Solarzellen. Meistens sind 60 Solarzellen in einer Platte zusammengefasst. Eine solche Platte heisst Solarmodul. Eine Photovoltaikanlage auf einem Hausdach besteht aus 10 bis 100 solcher Solarmodule.
Mit 15 Solarmodulen kann im Jahresverlauf so viel Strom erzeugt werden, wie ein durchschnittlicher Haushalt pro Jahr verbraucht.
Bei der Umwandlung der Sonnenstrahlen in Strom machen wir uns eine spezielle Eigenschaft des Sonnenlichts zunutze:
Das Sonnenlicht besteht aus unzähligen winzigen Energieträgern (Photonen). Treffen diese auf bestimmte Stoffe (z.B. Silizium), setzen sie die negativ geladenen Elektronen frei. Diese wandern dann nach oben zu den Leiterbahnen. Die positiv geladenen «Löcher» wandern gleichzeitig zum Rückseitenkontakt.
Da negative und positive Ladungen sich anziehen, die Grenzschicht aber eine direkte Verbindung verhindert, müssen die Elektronen den «Umweg» über die angeschlossene Leitung nehmen. Unterwegs bringen sie z.B. eine Lampe zum Leuchten.
So entsteht, vereinfacht gesagt, Strom.
Durch die Energie der Sonnenstrahlen wird in den Solarzellen Gleichstrom erzeugt. Dieser fliesst zum Wechselrichter. Dieses Gerät hat die Aufgabe, den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, so dass er ins öffentliche Netz passt. Nun fliesst der Wechselstrom noch durch einen Zähler, damit wir wissen, wie viel Strom erzeugt wird. Jetzt können wir den Strom vor Ort verbrauchen.
Wenn an sonnigen Tagen mehr Strom produziert als verbraucht wird, fliesst der Überschuss ins öffentliche Netz (= Energie-Rückspeisung ins Netz).
Umgekehrt wird bei schlechtem Wetter oder am Abend oft mehr Strom verbraucht als die Solaranlage produziert. Dann fliesst der fehlende Strom vom Netz ins Haus (= Energie-Bezug ab Netz).
Nein, man kann den Strom zwar selber produzieren, aber Strom sparen kann man dadurch nicht. Strom sparen kannst du, wenn du die Elektrogeräte weniger lange laufen lässt und «Stromfresser» (z.B. Glühbirnen) durch sparsamere Geräte (z.B. Stromspar- oder LED-Lampen) ersetzt.
Ein Modul erzeugt eine Spannung von 30 Volt (60 * 0,5 Volt).
15 Module erzeugen 450 Volt (15 * 30 Volt).
Vorteile:
Nachteile: