Was ist Photovoltaik

Das ist Photovoltaik

Von Altägypten bis zum Dach Ihres Hauses - erleben Sie die Geschichte der Solarenergie und verstehen Sie die Photovoltaik besser. Die Photovoltaik (PV)-Zellen wandeln das Sonnenlicht direkt in Strom um. Die Photovoltaik zählt zu den erneuerbaren Energien. Mit Hilfe der Photovoltaik wird die Strahlungsenergie des Sonnenlichts in nutzbaren Strom umgewandelt. Aber wie funktioniert die Photovoltaik im Detail?

Grundlagen #1: Was ist Photovoltaik?

Seit Menschengedenken leuchtet die Erde. Seitdem der Mensch sich erinnern kann, hat er sich an die Erde gewöhnt. Das sind 17 Tatsachen über die Photovoltaik. Photovoltaik-Anlagen auf dem Hausdach sind zu einem vertrauten Begriff geworden. Erstens: Wie haben die Menschen vor Jahrhunderten die Solarenergie benutzt (außer um braun zu werden)?

Die Grundlagen und Daten zur Historie der Solarstromtechnik. Grundlagen #1: Was ist Photovoltaik? Was ist Photovoltaik, kurz gesagt, für alle Solar-Einsteiger. Mit Photovoltaik (oder Photovoltaik) meinen wir, dass wir Solarstrom gewinnen, in Elektroenergie wandeln und dann als Elektroenergie verwenden können (zusätzlich kann Solarstrom auch zur Erzeugung von Wärme durch Solarkollektoren genutzt werden).

Bei Sonneneinstrahlung auf diese Lagen entsteht wie in einer Zelle eine elektrische Energie zwischen den Lagen. Um diesen Elektrizität verwenden zu können, muss sie von der Photovoltaikanlage (genauer: dem Inverter der Anlage) noch in Wechselspannung umgerechnet werden. Grundlagen #2: Warum Photovoltaik? Nach der einfachen Erklärung der Fragestellung "Was ist Photovoltaik" ergibt sich vielleicht die Fragestellung, warum wir überhaupt Solarenergie einsetzen.

Die meisten Menschen verwenden heute Solarenergie vor allem deshalb, weil sie vom Stromverbrauch abhängt. Ganz gleich, wie kostspielig Elektrizität morgen oder in absehbarer Zeit sein wird: Elektrizität vom eigenen Hausdach ist immer gleichwertig. Sie erhalten es jede Stunde Sonnenschein kostenlos vom Hausdach und können es entweder selbst benutzen - oder überschüssigen Elektrizität ins Netz einspeisen.

Natürlich war es ein weiter und aufregender Weg, Solarsysteme zu mieten - hier sind die 17 zugesagten Tatsachen über die Sonnenenergie. Wahrscheinlich nutzten sie die Sonnenstrahlen schon um 2500 v. Chr., um die Dunkelheit zu erhellen. Es wird vermutet, dass die ägyptischen Wissenschaftler Spiegel benutzten, um das Tageslicht in die Räume zu lenken.

Aber sie wussten auch, wie man Solarstrom nutzt: Zu diesem Zweck schneidet er die Gläser aus einem Berkristall so dünn, dass das Licht der Sonnenstrahlen konzentriert wird und eine höhere Wärmeentwicklung stattfindet. Dabei wurde die Energie der Sonnenstrahlen gar gespeichert: Eine Ansammlung von Gestein oder Schlacken dienten als Wärmespeicherung im Wohnzimmer. Die Halde wurde im Sommer von der Sonneneinstrahlung beheizt und so hielt sie sich im Inneren des Hauses lange auf - die ersten energiesparenden Häuser mit solarer Nachtheizung wurden geschaffen.

Er soll die Energie der Sonne dazu benutzt haben, die Römerflotte in Flammen zu setzen - indem er das Licht in bronzenen Spiegeln konzentriert und auf sie gerichtet hat. Wir wissen aus unserer Forschung zur Heizungsgeschichte, dass die Römer ihre Häuser abholzen, um ihre Fußbodenheizungen zu zünden. Sie nutzen neben Feuerholz auch Solarenergie.

beim so genannten Heliokaminus ("Solarofen"): Große Glasfenster lassen viel Sonne herein wie in einem Garten, der Fußboden wurde mit Holz geheizt. Der Heliokaminus wurde laut Archeologen wahrscheinlich als Saunabad benutzt. Römer, chinesische und Inka benutzten auch brennende Spiegel, um mit Solarenergie zu zünden.

Auch in Europa wurden im XIII. Jh. brennende Außenspiegel verwendet. Dies hat das DLR in Köln einmal simuliert: 159 Einzelspiegel fokussieren das Licht auf einen Wert von einem Cent. Die Sonne schlägt mit der 5000fachen Stärke auf den Werkstoff ein, der bei 2.500° in weniger als 15 s auftaucht.

Er beobachtete: Ein Treibhaus wird mehr von der Sonneneinstrahlung erhitzt, als wenn das Licht ohne Verglasungen auf den Erdboden auftrifft. Heutzutage baut die Entwicklungshilfe in Deutschland solche kastenförmigen Solaröfen nach dem de Saussures-Modell, damit die Menschen in Afrika und Südamerika ohne Elektrizität arbeiten und braten können.

Bis in die heutige Zeit lag der Schwerpunkt auf der Solarenergienutzung. Anfang des XVII. Jh. wurde der Name "Strom" der Solarenergie hinzugefügt. Das Jahr 1839 markiert die Geburt dessen, was wir heute meinen, wenn wir "Was ist Photovoltaik" fragen: Alexandre Edmond Becquerel begegnet dem "photoelektrischen Effekt".

Er mißt in seinem eigenen Technikum nicht nur den elektrischen Widerstand, der zwischen zwei Messsonden fliesst. Außerdem bemerkt er, dass der Fluss mehr im Lichte als in der Dunkelheit ist. Etwa vierzig Jahre später kommt der nÃ??chste Schritt in der Sonnenenergiegeschichte: William Grylls Adams erfährt, dass bei Sonneneinstrahlung ElektrizitÃ?t durch die Sonne entsteht.

Doch es gibt den Beweis: Ein Festkörper kann mit Hilfe von Sonne Strom erzeugen. Jahrhundert macht die Photovoltaikgeschichte die nächste große Sache: 1954 baute ein Forschungsteam der amerikanischen "Belle phone Laboratories" die erste Zelle auf Siliziumbasis. Richtig kommt die maßgebliche Anlaufhilfe dort, wo auch das Licht der Sonne seinen Anfang nimmt: aus dem All.

Mit dem Aufkommen der Raumfahrttechnik nimmt die Photovoltaik-Forschung Fahrt auf: Zugleich steigen die Einsatzmöglichkeiten von Photovoltaikmodulen. Bereits heute sind bundesweit rund 1,5 Mio. Photovoltaikanlagen im Einsatz. Es gibt noch viel Potenzial: Laut Fachleuten ist fast jedes fünfte deutsche Hausdach für eine Solarstromanlage (Photovoltaik oder Solarthermie) ausgelegt. Das beweist die lange Tradition der Solarenergie:

Sie müssen heute kein Wissenschaftler, kein Wissenschaftler oder Kunsthandwerker sein, um das Licht der Sonne vernünftig einsetzen zu können.

Auch interessant

Mehr zum Thema