Photovoltaik: Alles was Sie brauchen in einem Ratgeber

Was ist Photovoltaik?

Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Licht in elektrische Energie unter Verwendung von halbleitenden Materialien wie Silizium.Der photovoltaische Effekt ist ein wichtiges Phänomen, das in Physik und Chemie untersucht wird.

Das Wort Photovoltaik (PV) wurde erstmals um 1890 erwähnt und setzt sich aus den griechischen Wörtern Photo, „phos“ für Licht und „Volt“ für Elektrizität zusammen.

Photovoltaik bedeutet also Lichtstrom und beschreibt genau das photovoltaische Phänomen, bei dem man Licht direkt in Strom umwandeln kann.

Sonnenkollektoren nutzen dieses Phänomen, um Haushalte und Industrie mit grünem Strom zu versorgen, und glücklicherweise sinken die Kosten für Sonnenkollektoren, wodurch die Technologie besser verfügbar wird.

Es besteht die Hoffnung, dass Photovoltaikanlagen uns unabhängig von fossilen Brennstoffen machen und die aktuellen Umweltprobleme angehen können.

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Wie funktioniert Photovoltaik?

Die Photovoltaik-Technologie verwendet Halbleiter, um Strom basierend auf dem photoelektrischen Effekt zu erzeugen.

Wenn Lichtphotonen (entweder natürlich oder künstlich) mit genügend Energie in eine Photovoltaikzelle eindringen, können sie Elektronen auf einen höheren Energiezustand anregen.

Tatsächlich werden die Elektronen eines Halbleiters, die normalerweise nicht frei sind, frei und verhalten sich so, als wären sie in einem leitenden Material.

Diese freien Elektronen können dann eingefangen werden, was zu einem elektrischen Strom führt, der zur Stromerzeugung verwendet werden kann.Je mehr Licht absorbiert wird, desto mehr Strom wird durch Photovoltaik produziert.

Durch die Nutzung des Phänomens Photovoltaik können wir also Sonnenenergie einfach in Strom umwandeln und als Alternative zu herkömmlichen Mitteln der Energieerzeugung nutzen.

In der folgenden Animation können Sie sehen, wie der Prozess der Photovoltaik dazu beitragen kann, den Strombedarf Ihres Haushalts zu decken.

Sind Solarmodule und Photovoltaik dasselbe?

Sonnenkollektoren und Photovoltaikanlagen sind Synonyme.Werden mehrere Solarzellen innerhalb einer Tragkonstruktion elektrisch miteinander verbunden, entsteht ein Photovoltaikmodul.

Sie können Solarzellen auf zwei verschiedene Arten verbinden: in Reihe und parallel.

Auf diese Weise können PV-Module mit unterschiedlichen Spannungen für unterschiedliche Anwendungen hergestellt werden.

Die Kombination mehrerer Photovoltaikmodule (oder Panels) wird als Photovoltaikanlage bezeichnet.Solarmodule erzeugen Gleichstrom (DC), aber mit einem Solarwechselrichter können Sie ihn in Wechselstrom (AC) umwandeln, der für Haushaltsgeräte verwendet wird.

Was ist der Unterschied zwischen Sonnenstrahlung und Wärmeenergie?

Eines der wichtigsten Dinge, die Sie über Solarenergie wissen müssen, ist, dass sie uns auf zwei verschiedene Arten zugute kommen kann.Es kann:

Erzeugen Sie Strom mit dem Phänomen der Photovoltaik

Erzeugung von thermischer Energie durch Kollektoren und Flüssigkeiten (meist Wasser)

Im ersten Ansatz absorbieren Solarmodule auf Ihrem Dach Sonnenlicht und wandeln es in nutzbaren Strom für Ihren Haushalt um.

Beim zweiten Ansatz wird die Sonnenenergie eine Substanz erwärmen, bei der es sich normalerweise um Wasser handelt, das in thermischen Solarmodulen untergebracht ist.Dies ist ein solares Warmwasserbereitungssystem, das den Wasserbedarf Ihres Haushalts decken kann.

Es ist auch gut zu wissen, dass Forscher in letzter Zeit viele Studien durchgeführt haben, um integrierte Thermo-Photovoltaik-Zellen zu entwickeln, um das Sonnenlicht auf beide Arten zu nutzen: Wärme und Strom.