Die Solarzelle

Aus Licht elektrische Energie zu erzeugen - die Basis für diesen photovoltaischen Effekt sind Halbleitermaterialien. Die kristalline Siliziumsolarzelle ist am weitesten verbreitet. 95 % aller Solarzellen werden aus diesem Element hergestellt.
Silizium ist zwar das zweithäufigste chemische Element auf der Erde und somit in unerschöpflicher Menge vorhanden, kommt aber nur als Verbindung mit Sauerstoff (in Form von Quarzsand) vor. Zur Herstellung von Solarzellen wird jedoch hoch reines Silizium benötigt. Dazu ist ein komplizierter chemischer Produktionsprozess erforderlich.

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Die Siliziumatome bilden ein stabiles Kristallgitter. Durch Licht oder Wärme (Energiezufuhr von außen) kann die stabile Elektronenbindung aufgebrochen werden und einzelne Elektronen beginnen, sich frei im Kristallgitter zu bewegen. Damit diese auch genutzt werden können, wird die Zelle auf der Vorder- und Rückseite mit unterschiedlichen Fremdatomen, z. B. Bor und Phosphor, gezielt verunreinigt. Erst dadurch entsteht ein Plus- und Minuspol, der die Elektronen gerichtet fließen lässt. Wird ein Verbraucher angeschlossen, ergibt sich ein geschlossener Stromkreis.

Damit eine Solarzelle funktioniert, ist, wie oft angenommen, noch nicht einmal pralle Sonne notwendig. Die Lichtverhältnisse bei bewölktem Himmel reichen schon aus, um in der Solarzelle den Stromfluss anzuregen. Allerdings: je mehr Sonnenschein, umso mehr Strom wird produziert.

Aufbau und Komponenten einer Solaranlage

Die einzelnen Solarzellen werden in einem Modul zusammengeschaltet und mittels einer Glasschicht wetterbeständig eingepackt.
Die Anlagenleistung ergibt sich dann aus der Anzahl der Module mal deren Nennleistung (z.B. 10 Module x 120 W = 1,2 kW).
 

• Idealdach: Südausrichtung, 30° Dachneigung
• Benötigte Fläche - 10 m² pro 1 kWp Anlagenleistung