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Photovoltaik

Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht mittels Solarzellen und Wechselrichtern in nutzbaren elektrischen Strom um.

Diese Art der Energiegewinnung steht im Zentrum des elio-Konzeptes. Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht mittels Solarzellen und Wechselrichtern in nutzbaren elektrischen Strom um.

Technischer Prozess

1. Photovoltaikzellen: Die Grundbausteine der Photovoltaik sind die Photovoltaikzellen, die auch als Solarzellen bezeichnet werden. Diese Zellen bestehen normalerweise aus einem halbleitenden Material, typischerweise Silizium. Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen, darunter monokristalline, polykristalline und amorphe Zellen.

2. Lichtabsorption: Wenn Sonnenlicht auf die Oberfläche einer Photovoltaikzelle trifft, werden Photonen (Lichtteilchen) absorbiert. Dies führt dazu, dass Elektronen im Halbleitermaterial angeregt werden und sich in höhere Energiezustände bewegen.

3. Elektronenbewegung: Durch diesen Anregungsprozess entstehen freie Elektronen und Löcher im Material. Unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes in der Solarzelle bewegen sich die Elektronen zu einer Seite der Zelle, während die Löcher zur gegenüberliegenden Seite wandern. Dies erzeugt einen elektrischen Strom.

4. Stromkreis: Der erzeugte Gleichstrom (DC) kann direkt für den Eigenverbrauch verwendet oder in einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden, um ins elektrische Netz eingespeist zu werden.

5. Module und Paneel: Um eine höhere Leistung zu erzielen, werden mehrere Photovoltaikzellen zu Modulen zusammengefügt, und diese Module wiederum können zu Photovoltaikpaneelen kombiniert werden.

6. Zusätzliche Komponenten: Neben den Photovoltaikzellen und dem Wechselrichter können Photovoltaiksysteme auch weitere Komponenten wie Laderegler, Batterien und Überwachungseinrichtungen umfassen, insbesondere wenn die erzeugte Energie gespeichert werden soll.

Die Technologie der Photovoltaik hat sich im Laufe der Jahre weiterentwickelt, und Forschungsbemühungen konzentrieren sich darauf, die Effizienz der Solarzellen zu verbessern, die Produktionskosten zu senken und die Integration von Solartechnologie in verschiedene Anwendungen zu erleichtern.

Der Vorteil dieser klimaschonenden Energiegewinnung liegt in der Möglichkeit der lokalen Produktion am eigenen Gebäude und in der Verwendung des Solarstroms für die Sektorenkopplung Raumwärme, Warmwasser, E-Mobilität und Nutzerstrom.

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