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Die Photovoltaik-Technologie hat in den letzten Jahren eine erhebliche Entwicklung erfahren und gewinnt weltweit an Bedeutung. Insbesondere in der Schweiz ist die Solarenergie auf dem Vormarsch, da sie eine saubere, erneuerbare Energiequelle darstellt. In diesem Blogbeitrag werden wir erläutern, wie Photovoltaik funktioniert und wie sie zur Stromerzeugung genutzt wird.
Was ist Photovoltaik?
Photovoltaik bezieht sich auf die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom durch den Einsatz von Solarzellen. Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium, das in der Lage ist, Photonen (Lichtteilchen) zu absorbieren und Elektronen freizusetzen. Diese Elektronen können dann in einer Leitungsplatte erfasst werden, die aus einem elektrisch leitenden Material wie Kupfer besteht. Die Leitungsplatte ist mit elektrischen Kabeln verbunden, die den Strom zu einem Wechselrichter leiten, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, den wir in unseren Haushalten verwenden.
Wie funktioniert Photovoltaik?
Die Photovoltaik-Technologie beruht auf dem photoelektrischen Effekt, einem Phänomen, das bereits im späten 19. Jahrhundert entdeckt wurde. Der photoelektrische Effekt tritt auf, wenn Licht auf ein Halbleitermaterial wie Silizium trifft und Elektronen freisetzt. Diese Elektronen können dann auf eine höhere Energieebene gehoben werden, was zu einem Stromfluss führt.
Um Solarstrom zu erzeugen, werden Solarzellen in Solarmodulen kombiniert, die dann auf einem Dach oder an einer anderen sonnenexponierten Stelle montiert werden. Die Solarzellen sind in der Regel in Reihen geschaltet, um höhere Spannungen und Ströme zu erzeugen. Wenn das Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, wird Elektrizität erzeugt, die dann zu einem Wechselrichter geleitet wird, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der in unser Stromnetz eingespeist wird.
Eine wichtige Überlegung bei der Verwendung von Photovoltaik ist die Ausrichtung der Solarpaneele. Die beste Ausrichtung ist nach Süden, da dies die maximale Sonneneinstrahlung und damit die maximale Energieproduktion ermöglicht. Die Neigung der Paneele sollte auch angepasst werden, um die Sonneneinstrahlung zu maximieren. Einige Solarmodule haben auch integrierte Tracking-Systeme, die sich automatisch der Sonne zuwenden, um eine optimale Energieproduktion zu gewährleisten.
Vorteile von Photovoltaik
Die Verwendung von Photovoltaik hat zahlreiche Vorteile. Eine der offensichtlichsten ist die Tatsache, dass es sich um eine erneuerbare Energiequelle handelt, die keine Emissionen verursacht und keine fossilen Brennstoffe verbraucht. Dadurch kann sie dazu beitragen, den Klimawandel zu bekämpfen und die Umwelt zu schützen.