Photovoltaik-Energie

Was ist Photovoltaik-Energie?

Photovoltaik-Energie oder Photovoltaik-Solarenergie ist der Strom, der aus Sonnenstrahlung, also aus Sonnenlicht, erzeugt wird und eine Art sauberer und erneuerbarer Energie darstellt.

Je größer die Sonneneinstrahlung ist, desto größer ist die erzeugte Strommenge. Photovoltaik-Energie kann auch an bewölkten oder regnerischen Tagen erzeugt werden, jedoch in geringerem Maße.

Sonnenlicht wird von sogenannten Photovoltaikzellen absorbiert, kleinen Strukturen, die Sonnenkollektoren bilden, die an Orten angebracht werden, an denen Sonneneinstrahlung stattfindet. Diese Zellen bestehen aus Silizium (Si), einem der gebräuchlichsten chemischen Elemente der Erde, und großen Halbleitern.

Das Licht, das an den Photovoltaikzellen ankommt, wird mit Photonen geladen, Teilchen, die ständig von der Sonne abgestrahlt werden. Die Photonen reagieren mit diesen Zellen und stimulieren die im Silizium vorhandenen Elektronen, wodurch sie sich bewegen. Die Elektrizität wird aus dieser Verschiebung der Elektronen in einem als Photovoltaik-Effekt bekannten Phänomen erzeugt.

Somit wird die von dem Solarmodul erzeugte photovoltaische Energie an ein Gerät namens Solar Inverter übertragen, das den kontinuierlichen elektrischen Strom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt. Auf diese Weise kann Strom als fester Bestandteil des lokalen Stromnetzes verwendet werden.

Die erste Solarzelle wurde 1883 vom amerikanischen Erfinder Charles Fritts hergestellt. Die Entdeckung des Photovoltaik-Effekts gehört jedoch dem französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel im Jahr 1839. Der Begriff "Photovoltaik" wurde wiederum als Hommage an den italienischen Physiker Alessandro Volta (1745 - 1827), dem Erfinder der ersten elektrischen Batterie, verwendet (Volta-Stapel).

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Vorteile und Nachteile von Photovoltaik-Energie

Hauptvorteile

  • Voll erneuerbare Energie: Das Sonnenlicht ist konstant und konstant, die Solarenergie gilt als die berechenbarste und stabilste unter anderen sauberen Energiequellen (Wind und Wasser).
  • Kein Lärm: Panels mit Photovoltaikzellen machen während der Energieerzeugung keinen Lärm. Der Prozess der Energiegewinnung ist völlig still;
  • Nicht verschmutzen: Sonnenkollektoren produzieren mehr als das 20fache der Energie, die für ihre Herstellung verwendet wurde;
  • Es braucht nicht viel Wartung: Die Platten halten mehr als 25 Jahre mit nur einer jährlichen Reinigung.
  • Einfache Installation der Paneele;
  • Energie kann in isolierten Bereichen des Stromnetzes verwendet werden.

Hauptnachteile

  • Es gibt keine Nutzung über Nacht: Da in der Nacht kein Sonnenlicht vorhanden ist, können die Module in dieser Zeit keine Photovoltaik-Energie erzeugen.
  • Sie sind teuer: Panels und Solarzellen haben hohe Anschaffungskosten.
  • Die Produktion kann je nach Wetterbedingungen variieren: selbst bei bewölkten oder regnerischen Zeiten nimmt die Produktionsleistung ab;
  • Photovoltaik-Speicherformen sind nicht sehr effizient.

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