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Wie funktioniert eine Photovoltaik-Anlage?

Erfahren Sie wie Sonnenstrahlen direkt zu Ihrem eigenen Strom werden.

Autor*in: Erika Croonenbroek
Veröffentlichungsdatum:
Lesezeit: 1 Minute

Photovoltaik einfach erklärt: Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Der Kernprozess basiert auf dem sogenannten photoelektrischen Effekt. Hierbei trifft Sonnenlicht auf Halbleitermaterialien (meist Silizium) in Solarzellen und setzt dadurch Elektronen frei. Diese Elektronenbewegung erzeugt eine elektrische Spannung, die als Gleichstrom (DC) fließt. Damit der erzeugte Strom im Haushalt nutzbar ist, wandelt ein Wechselrichter diesen Gleichstrom in Wechselstrom (AC) um, der in das Stromnetz oder direkt in den Haushalt eingespeist werden kann.

  • Die Solarzelle: Herzstück der Photovoltaik

    Jede Photovoltaikanlage besteht aus vielen Solarzellen, die in Modulen gruppiert sind. Eine Solarzelle allein liefert nur wenig Energie, aber viele verbundene Zellen erzeugen genug Strom, um elektrische Geräte im Haushalt zu betreiben. In den Zellen wird das Licht in kleine Energiepartikel, sogenannte Photonen, aufgeteilt, die beim Auftreffen auf das Halbleitermaterial Elektronen freisetzen. So entsteht eine elektrische Spannung zwischen den Zellschichten, was zu einem Stromfluss führt.

  • Der Wechselrichter: Gleichstrom wird Wechselstrom

    Da Photovoltaikanlagen Gleichstrom (DC) erzeugen, der für den Einsatz im Haushalt umgewandelt werden muss, spielt der Wechselrichter eine zentrale Rolle. Er transformiert den Gleichstrom in Wechselstrom (AC), der kompatibel mit dem Stromnetz ist. Zudem überwacht der Wechselrichter die Leistung der Anlage und kann bei Bedarf Diagnosedaten liefern.

  • Einspeisung und Eigenverbrauch

    Ein wichtiger Vorteil einer Photovoltaikanlage ist die Möglichkeit, den erzeugten Strom selbst zu verbrauchen oder ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Durch den Eigenverbrauch senken Hausbesitzer*innen ihre Stromkosten und machen sich unabhängiger von schwankenden Energiepreisen. Die Einspeisung ins Netz wird nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) vergütet, was den Betrieb einer Anlage zusätzlich wirtschaftlich attraktiv macht.

Quellen

  • Umweltbundesamt – umfassende Informationen zur Funktionsweise und ökologischen Auswirkungen von PV-Anlagen​ Umweltbundesamt.
  • Verbraucherzentrale Deutschland – nützliche Einblicke in die Planung und technischen Voraussetzungen für PV-Systeme​ Verbraucherzentrale.de.

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