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Photovoltaik

Energieertrag

Ertragserrechnung PVA                                                                                                                                                            

Standort Scheune Donat, Wohlen Module SunPower SPR-230
Orientierung Südost (-40) Wechselrichter 6 Stk. SMA SunnyMiniCentral 7000
Neigung 29° Nennleistung 41'400 Wp
Inbetriebnahme 30.07.2008 Montageart Dachaufbau mit AluStand


Jahr Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez kWh/kWp Total
2013 1325 2369 5111 4022 6018 5320 5483 5701 3511 2163 1189 891 1'041 43103
2014 891 885 3491 3456 4260 4865 6098 5492 3671 2228 1171 1664
38172
2015 1305 2189 4236 4582 5075 6396 4445 4440 3641 2411 1182 834    40696



Energieertrag berechnet nach Meteonorm 6 [kWh]
JahrJanFebMrzAprMaiJunJulAugSepOktNovDezkWh/kWpTotal
2015126419753119399048354768521346823490922312701086091637915

Was ist Photovoltaik


Solarzellen wandeln Sonnenstrahlung in elektrische Energie um – ohne Abfall, ohne Lärm und ohne Abgase. Die Technik heisst Photovoltaik. Sie gilt als wichtiger Bestandteil der zukünftigen Energieversorgung. 

Wie funktioniert eine Solarzelle?


Solarzellen bestehen aus Halbleitern, wie sie bei der Herstellung von Computer-Chips verwendet werden. Diese Halbleiter erzeugen unter Licht Elektrizität. Der Strom wird durch metallische Kontakte gesammelt. Der erzeugte Gleichstrom kann mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt und so direkt ins öffentliche Elektrizitätsnetz eingespeist werden. Als Halbleiter wird in der Regel Silizium verwendet, das nach Sauerstoff zweithäufigste Element der Erdkruste

Unterschiedliche Zelltypen


Je nach Kristallart unterscheidet man drei Zelltypen: monokristallin, polykristallin und amorph. Zur Herstellung von monokristallinen Siliziumzellen benötigt man hochreines Halbleitermaterial. Aus einer Siliziumschmelze werden einkristalline Stäbe gezogen und anschliessend in dünne Scheiben gesägt. Dieses Herstellungsverfahren garantiert relativ hohe Wirkungsgrade. Kostengünstiger ist die Herstellung von polykristallinen Zellen. Dabei wird flüssiges Silizium in Blöcke gegossen, die anschliessend in Scheiben gesägt werden. Bei der Erstarrung des Materials bilden sich unterschiedlich grosse Kristallstrukturen aus, an deren Grenzen Defekte auftreten. Diese Kristalldefekte haben einen geringeren Wirkungsgrad der Solarzelle zur Folge. Wird auf Glas oder anderes Substratmaterial eine Siliziumschicht abgeschieden, spricht man von amorphen- oder Dünnschichtzellen. Die Schichtdicken betragen weniger als 1 µm (Dicke eines menschlichen Haares: 50-100 µm), so dass die Produktionskosten allein wegen der geringeren Materialkosten niedriger sind. Die Wirkungsgrade amorpher Zellen liegen allerdings noch weit unter denen der anderen beiden Zelltypen. Anwendung finden sie vor allem im Kleinleistungsbereich (Uhren, Taschenrechner) oder als Fassadenelemente. 



MaterialWirkungsgrad in %Wirkungsgrad in %
 LaborProduktion
Monokristallines Siliziumetwa 2414 bis 17
Polykristallines Siliziumetwa 1813 bis 15
Amorphoes Siliziumetwa 135 bis 7












Neben Silizium kommen bei Dünnschichtzellen weitere Materialien zum Einsatz. Dazu gehören Cadmiumtellurid und Kupfer-Indium Diselenid, die bereits in der serienmässigen Herstellung von Solarzellen eingesetzt werden. 

Solarmodule


Mehrere Solarzellen lassen sich in Serie zusammenschliessen. Diese Solarmodule – auch Solarpanels genannt – werden, geschützt vor Umwelteinflüssen in einer Verpackung aus Glas und Kunststoff, als Bauteile für Solaranlagen eingesetzt. Solarstromanlagen werden entweder mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden (Netzverbund-Anlagen), oder sie ersetzen das öffentliche Netz (Insel-Anlagen). 

Netzverbund


Die Stromversorgung ist jederzeit sichergestellt. Bei Bauten, die an die öffentliche Stromversorgung angeschlossen sind, werden Solarstromanlagen in der Regel im Netzverbund betrieben.
  • Es ist nur ein Stromnetz im Gebäude nötig. Es können die normalen Wechselstrom-Geräte eingesetzt werden.
  • Überschüsse von Solarstrom können ins Netz eingespeist und dadurch andernorts genutzt werden. Der Elektrizitätsversorger muss den Strom zu mindestens 15 Rp./kWh abkaufen.

Inselanlage


Die Stromversorgung von netzfernen Objekten wie Berghütten, Ferienhäusern, Notrufsäulen und Parkscheinautomaten erfolgt durch autonome Solaranlagen mit Elektrizitätsspeichern (Batterien).
  • Kostengünstige Alternative zur Erschliessung abgelegener Verbraucher mit Netzstrom.
  • Der Betrieb basiert in der Regel auf Gleichstrom mit Spannung von 12 oder 24 Volt.
  • Es müssen meist spezielle Geräte und Leuchten verwendet werden.