Was ist eine PV Anlage?

Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Komponenten. Die aus mehreren in Reihe geschalteten Solarzellen aufgebauten Solarmodule empfangen und wandeln die Lichtenergie der Sonne in elektrische Energie in Form von Gleichstrom um. Die Empfängerfläche bildet entweder das Solarmodul selbst oder aber ein optisches System, bei dem Spiegel oder Linsensysteme die Strahlung auf die Solarzellen umleiten und konzentrieren. Eine Konzentration (z. B. mit einer Fresnellinse) findet statt, wenn die Strahlung auf einer Fläche eingesammelt wird, die größer als die Empfängerfläche ist. Dann muss der Spiegel oder das Linsensystem den Strahlengang so ändern, dass die eingefangene Strahlung auf die Empfängerfläche gebündelt wird. Hierbei ist zwar, bei heutigem Stand der Linsentechnik, eine Nachführung nach dem Sonnenstand nötig, es ist jedoch weniger des teureren Halbleitermaterials nötig, als ohne solche Lichtbündelung. Einige Forschungsteams arbeiten bereits daran, die Linsen so zu konstruieren, dass eine Nachführung nach dem Sonnenstand nicht mehr nötig ist.

Die Solarzelle dient als Wandler der Strahlungsenergie durch Ausnutzung des photovoltaischen Effektes. Aufgrund der geringen elektrischen Spannung einer einzelnen Solarzelle (ca. 0,5 Volt) werden mehrere Zellen zu Solarmodulen zusammengefasst. Der Solargenerator besteht aus einem oder mehreren solcher Module. Die elektrische Energie wird über Kabel dem restlichen System zugeführt. Sie kann dort entweder gespeichert (Inselanlage) oder aber in ein elektrisches Netz, zum Beispiel das öffentliche Stromnetz, eingespeist werden (Hybridanlage, netzgekoppelte Anlage).

Abhängig von der Verwendung der Energie besteht der weitere Teil der PV-Anlage aus verschiedenen Komponenten. Die einzelnen Komponenten einer PV-Anlage müssen entsprechend dem vorliegenden Lastprofil der elektrischen Verbraucher und der jeweils notwendigen Energiespeicher oder der Netzgegebenheiten aufeinander abgestimmt sein, um einen hohen Energieertrag zu gewährleisten.

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