Solarstrom mit der SOLARHAUSAGENTUR - Solardachsteine, Solarwärmepumpen, Solarkollektoren, Energiekosten einsparen

Wie funktioniert eine Solarzelle?Bei einfallendem Licht auf eine Solarzelle, werden Elektronen freigesetzt. Dabei werden mit Hilfe einer beabsichtigten Unreinheit der Vor- und Rückseite positive Ladungsträger gebildet, die sich zu einer Seite der Solarzelle bewegen und zu der entgegengesetzten Seite orientieren. Somit wird ein Plus- und Minuspol erzeugt. Jetzt könnte unter Zuhilfenahme eines Verbrauchers elektrischer Strom fließen. Um größere Mengen an Strom, in diesem Fall Solarstrom zu erzeugen, ist es notwendig, mehrere Solarzellen miteinander zu verbinden. Einen Verbund mehrerer Solarzellen bezeichnet man als Modul (Solarmodul oder PV- Modul). Bei der Herstellung der Solarmodule werden die miteinander verbundenen Solarzellen laminiert, verglast und in den meisten Fällen mit einem Aluminiumrahmen versehen, der für Steifigkeit sorgt. Die meisten Solarmodule unterlaufen einigen Tests, wie z.B. einem Belastungstest, bevor sie für den Verkauf frei gegeben werden. Was ist eigentlich Solarstrom oder Photovoltaik? Als Solarstrom bezeichnet man umgangssprachlich elektrische Energie, die aus Sonnenenergie umgewandelt wurde (Photovoltaik Energie). Bei dieser Form der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, spricht man von dem sog. photoelelrischen bzw. photovoltaischen Effekt. Diese Form von Energie (Solarstrom) zählt zur Gruppe der erneuerbaren Energien, da sie auf der Erde ständig zur Verfügung steht und die Sonne, nach menschlichen Maßstäben betrachtet, mit einer voraussichtlichen Brenndauer von noch etwa 5 Milliarden Jahren, eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle darstellt. Der Ressourcenverbrauch auf der Sonne wird dabei im Verhältnis zu der Zeit, die der Mesch auf der Erde lebt, vernachlässigt. Der wichtigste Teil einer Fotovoltaikanlage ist das Solarmodul, in dem zahlreiche Solarzellen miteinander verschaltet sind. Mehrere dieser Module werden zu einem Solargenerator verbunden. Da von den Solarzellen Gleichstrom produziert wird, muss jetzt der Strom über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt werden. Der Wechselrichter hat die Aufgabe, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Anschließend wird der Strom über einen Zähler ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Da es in unserem Raum auch trübe Tage gibt, an denen die Sonnenscheindauer sehr gering ist, wird der Strom aus dem Netz bezogen - das öffentliche Stromnetz dient so als Speicher für die Photovoltaikanlage.

solare Stromerzeugung als Modul der Produktreihe e.MANUFAKTUR:

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Das Funktionsprinzip der thermischen Solarstromerzeugung

Gerade in der Heizfreien Sommerzeit strahlt die Sonne. In dieser Zeit wird die aufgeheizte Kollektorflüssigkeit genutzt um die von den Kollektoren überschüssig produzierte Wärmeenergie über den Wärmewandler in Solarstrom zu wandeln. Der Wärmewandler arbeitet nach dem Seebeckeffekt.
Die öffentlichen Anbieter müssen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz diesen Strom vergüten. Bei Einspeisebeginn in 2009, erhalten Sie für Aufdachanlagen bis einschließlich 31.12.2030 netto 0,4301 € pro eingespeister KWh Solarstrom.
Seebeckeffekt?
Zwei Metalle verschiedener Natur werden über Lötstellen(Pole) miteinander verbunden. Ein Metall wird warm gehalten, ein Metall gekühlt. Dadurch fließt thermischer Gleichstrom. Um so höher die Temperaturspreizung zwischen den Metallen um so mehr Strom wird erzeugt.
Bei unserem Wärmewandler wird ein Metall über den Solarkreislauf erwärmt, das andere über den Lüfter gekühlt. Die auftretende Temperaturspreizung erzeugt im Wärmewandler den solaren Gleichstrom, welcher dann über den Wechselrichter als Wechselstrom in das öffentliche Netz eingespeist wird.
schematische darstellung des Seebeckeffekt

schematische darstellung des Seebeckeffekt

Das Funktionsprinzip der Photovoltaik zur Solarstromerzeugung

1839 beobachtete der französische Naturforscher Alexandre Edmond Becquerel, dass bei Lichteinstrahlung bestimmter Strukturen eine elektrische Spannung erzeugt werden kann. Allerdings konnte Becquerel keine Erklärung für diesen Effekt liefern. Erst 1905 gelang es keinem anderen als Albert Einstein, diesen Effekt zu erläutern. Einstein formulierte seine Lichtquantenhypothese, die die Erklärung des photovoltaischen Effekts enthielt: Photonen lösen die Elektronen aus ihren atomaren Bindungen, so dass freie Ladungsträger entstehen.
Das Prinzip der Photovoltaik ist relativ simpel. Auf die Solarzelle auftreffendes Licht (Sonnenenergie) wird ohne Umschweife direkt in elektrische Energie umgewandelt.
Besonders geeignet für Solarzellen sind Halbleiter. Sie sind meist kristalline Festkörper, deren Widerstand von Temperatur und auch Belichtung abhängt. Silizium ist einer der wichtigsten Halbleiter. Im wesentlichen sind zwei Leitungsmechanismen bei Halbleitern wichtig: Eigen- und Störstellenleitung.
Zunächst sei die Eigenleitung erklärt. Silizium lagert sich zu einem Kristallgitter an, indem seine vier Valenzelektronen mit anderen Si-Atomen eine Elektronenpaarbindung eingehen. Diese Kristallbindungen können durch temperaturbedingte Schwingung der Atome um eine Gleichgewichtslage aufbrechen, wodurch freie Ladungsträger entstehen (Generation). Elektronen hinterlassen dabei eine ,,Lücke" ( Loch oder Defektelektron) mit entsprechend gleich großer positiver Ladung. Diese Elektronen ,,wandern" im Gitter umher, bis sie eine Möglichkeit finden ein vorher generiertes Defektelektron zu schließen. Man nennt das Schließen von Defektelektronen durch ,,fremde" Elektronen Rekombination. Elektronen- und Löcherstrom sind einander entgegengerichtet. Es entsteht durch Elektronen- und Löcherbewegung ein Fließen von Ladung, was bedeutet, dass ein Strom fließt.