Gewusst wie!
Photovoltaik einfach erklärt

Photovoltaik - was ist das?

Die Sonne sorgt für Leben auf unserem Planeten – und versorgt uns mit der Energie, die wir benötigen, um für die Zukunft gerüstet zu sein. Wie kann die Photovoltaik dazu beitragen?

Photovoltaik steht für die direkte Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie. Hierbei kommt der „photovoltaische Effekt“ zum Tragen: Das Licht fällt auf das Solarmodul und setzte dabei elektrische Ladung frei. Hierfür ist das, im Modul verbaute Silizium verantwortlich, ein Halbleitermaterial, das durch die Sonneneinstrahlung leitfähig wird. Das Grundmaterial von Silizium selbst ist spezieller Sand.

Photovoltaik ist keine neue Erfindung. Bereits in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts kam sie in der Raumfahrt zum Einsatz und ist auch heute noch fester Bestandteil. 

Die stetige Weiterentwicklung führte zu der Tatsache, dass Solarmodule immer günstiger wurden, der Betrieb von Solaranlagen gleichzeitig auch rentabler. Und so machen sich immer mehr Besitzer von PV-Anlagen unabhängig – von steigenden Strompreisen hin zur hauseigenen Energieerzeugungsanlage. 

„Photovoltaik“ erinnert nicht zufällig an „Fotografieren“. Beide Begriffe enthalten das griechische Wort „photos“ für „Licht“. Der zweite Teil kommt von „Volt“, der Einheit für elektrische Spannung. Die gängige Abkürzung ist PV. 

Wie wird aus Sonnenlicht aber Strom?

Auch wenn die Sonne nicht vom Himmel scheint und sie von Wolken verdeckt wird schickt sie uns ihr Licht – kostenlos und jeden Tag. Anders als z. B. Kohlevorkommen ist das Sonnenlicht unendlich verfügbar und das umweltschonend. 

„PV lohnt sich bei uns nicht. Hier scheint doch viel zu wenig die Sonne“, eine weit verbreitete Meinung, die aber so nicht ganz richtig ist. Denn wie häufig die Sonne scheint und wie stark ist unerheblich. Oder anders ausgedrückt: Hauptsache es kommt Licht auf die Solarmodule. Daher kann auch in unseren Breitengraden eine ausreichende „Sonnenernte“ eingefahren werden und so kann auch bei bedecktem Himmel die PV-Anlage ohne Probleme arbeiten. 

Zur Umwandlung des Sonnenlichts werden sog. Halbleitermaterialien verwendet. Hierzu zählt das bereits erwähnte Silizium, aber auch Cadmium-Tellurid, Kupfer-Indium-Diselinid oder auch Verbindungen aus Kupfer-Indium und Selenit. Silizium ist aber nach wie vor der Hauptrohstoff für die Produktion der sog. Wafer aus denen die Solarzellen entstehen. Um Strom zu erzeugen, wird das Halbleitermaterial mit chemischen Elementen versetzt. Hierdurch entstehen eine positiv und eine negativ geladene Halbleiterschicht. Dort, wo die Schichten aufeinandertreffen, baut sich durch die Sonneneinstrahlung ein elektrisches Feld auf. Dieses lässt sich dann zur Stromerzeugung nutzen.

Heute setzen sich immer mehr PV-Anlagen durch, die auch mit Energiezwischenspeichern ausgerüstet sind. So kann der erzeugte Strom vom Dach gleich beim darunterliegenden Verbraucher genutzt werden – ein weiterer Schritt in Richtung unabhängige Energieversorgung.