Was ist Photovoltaik | Wie funktioniert ein Solar Panel und mehr

Was ist Photovoltaik | Wie funktioniert ein Solar Panel und mehr | Neulingschallenge 2.0

Erneuerbare Energien

Erneuerbare Energien sind wie der Name bereits sagt erneuerbar. Das bedeutet, dass sie nicht aufgebraucht werden können, wie andere Energiequellen. Erneuerbare Energien sind: Energie aus nachhaltigen Quellen wie Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Biomasse und Erdwärme. Erdöl, Erdgas, Stein- und Braunkohle sowie Uranerz sind zum Beispiel auf brauchbar also einmal, über einen langen (Uran) oder einen kurzen Zeitraum (Kohle), in Energie die wir nutzen können umgewandelt. Diese Energieträger nennt man "fossile" Energieträger.

Damit die Erneuerbaren Energien Umweltfreundlich genutzt werden können muss auch vieles beachtet werden. Z.B. muss der Standort für die Kraftwerke sorgfältig gewählt werden da dies sonst katastrophale Folgen für die Natur hat. Wenn man einen Solarpark anstelle eines Waldes setzt werden viele schädliche Gase der Fossilen Energiegewinnung nicht mehr gebunden wodurch wir und die Tiere gesundheitlich Beeinträchtigt werden. Außerdem wir der Sauerstoff dann knapp. Zudem sterben enorm viele Tiere sofort, weil ihnen der Lebensraum genommen wird.

Verwendung der Sonnenstrahlung

Solarenergie (Sonnenenergie):

Die in Form von elektrischen Strom, Wärme oder chemischer Energie technisch genutzt werden kann. Sonnenstrahlung ist die elektromagnetische Strahlung. Sie entspricht etwa der Strahlung eines heißen schwarzen Körpers.

Die Sonnenstrahlung kann in drei Spektralbereiche eingeteilt werden:

Der Ultraviolette (UV) Bereich (0,1-0,4 Mikrometer), der sichtbare Bereich (0,4-0,75 Mikrometer) und der mittlere und Nähe Infrarot Bereich (0,75-30 Mikrometer). (2)

Beim Durchgang der Atmosphäre wird Sonnenstrahlung gestreut und absorbiert, wobei diese Schwächung im Infraroten stark von der Wellenlänge abhängt. Die Sonnenstrahlen werden (unterhalb von 0,29 Mikrometer) in der Atmosphäre vollständig durch Stickstoff, Sauerstoff und stratosphärisches Ozon absorbiert. Die mittlere Atmosphäre ist ein Schutzschild für die Biosphäre. In Gebieten, wo eine dünne Ozonschicht herrscht, gelangt die ultraviolette Strahlung an den Boden und ist somit für Lebewesen sehr gefährlich. Im sichtbaren Spektralbereich erfolgt eine Schwächung der Sonnenstrahlung, insbesondere durch Streuprozess und durch eine schwache Ozonschicht. Ein größerer Anteil der Sonnenstrahlung in diesem Spektralbereich erreicht deshalb in wolkenlosen Gebieten die Erdoberfläche. Im infraroten Spektralbereich treten deutliche Ozonschichten der verschiedenen atmosphärischen Gase zutage. Im Bereich dieser Ozonschicht wird die Sonnenstrahlung teilweise von der Atmosphäre absorbiert. Bei der Schwächung von der Sonnenstrahlung beim Durchgang durch die Atmosphäre verschiebt sich das Maximum der Bestrahlungsstärke.

Erfinder

Solarthermie:

Schon die alten Ägypter nutzten sie um Wasser oder Feuerstellen bzw. zu entzünden. Der Erfinder Archimedes entwarf mit der Strahlenbündelung und vielen Spiegeln angeblich ein System mit dem er angreifende feindliche Schiffe in Brandsetzen konnte. Heute weiß man, dass das geht.

Photovoltaik:

1904 entdeckte der deutsche Physiker Philipp Lenard, dass Lichtstrahlen Elektronen lösen. Er weiß nur nicht warum.

1905 -Albert Einstein schafft zu erklären, mit Hilfe der Quantentheorie die die gleichzeitige Existenz des Lichtes sowohl als Welle als auch als Teilchen behandelt, warum sich die Elektronen lösen. Sie lösen sich da sie unter starkem Beschuss der "Lichtteilchen" stehen. Sie werden "raus gezwungen".

1949 entdeckten William B. Shockley, Walther H. Brattain und John Bardeen den "p-n-Übergang" mit diesem Wissen konnten die ersten Solarzellen gebaut werden.

Die erste Solaranlage

Am 25. April 1954 präsentierten die Forscher Calvin Fuller und Gerald Pearson die erste Silizium-Solarzelle, diese hatte aber nur einen Wirkungsgrad von 6%. Es gab zwar schon vor dieser Silizium-Solarzelle andere Prototypen, diese haben jedoch gar nicht oder nur teilweise funktioniert. Die Forscher stellten ihre Solarzelle (damals Solar-Batterie) in einem Versuch vor: Die Solarbatterie betrieb ein Spielzeug-Riesenrad und eine Fernbedienung. Damals lohnte sich der Bau dieser Energiegewinnung, da die Solarzelle wegen dem niedrigen Wirkungsgrad die verlorene Energie nicht aufholen konnte. Auch die Herstellungskosten für die Zellen waren viel zu hoch, damit es sich lohnen würde. Sie lohnte sich nur in der Raumfahrt aber in der Energiegewinnung auf der Erde noch nicht. Erst ab dem Jahr 2000 wurde die Solarzelle in Privathaushalten immer beliebter und wurde immer häufiger installiert.

Versuchsprotokoll 1:

Thema: Aus(natürlichem)Licht wird(künstliches)Licht

Namen (alph. sortiert): David Pampel, Marina, Nina, Samuel

Material: Solarzelle/-panel, Kabel, Glühbirne

Hypothese/Vermutung: Die Vermutung ist, dass das Sonnenlicht mithilfe des Solarpanels elektrische Energie erzeugt, welche die Glühbirne zum Leuchten bringt. Die Glühbirne wird heller, beziehungsweise dunkler, je mehr Sonneneinstrahlung das Solarpanel erreicht.

Versuchsbeobachtung: Die LED erzeugt Licht, sobald man die Glühbirne eingeschaltet hat. Sie wurde auch wie vermutet heller, als die Lichtquelle sich dem Solarpanel näherte.

Versuchsdeutung: Das Solarpanel erzeugt mithilfe des Lichtes von der Glühbirne elektrischen Strom, der durch die Kabel zur LED geleitet wird. In der LED wandelt sich der Strom in Licht um, und sie beginnt zu leuchten.

Solarthermie Technik

Thermische Solaranlagen wandeln Sonnenenergie in Wärmeenergie um. Mit der Solarthermie Technik können Verbraucher Warm- und Heizwasser für ihr Eigenheim umweltfreundlich und kostengünstig selbst erwärmen. Technisch sind die Anlagen so konzipiert, dass sie problemlos in jedem Eigenheim integriert werden können. Thermische Solaranlagen werden auch als "Sonnenkollektoranlage" oder "Solarheizung" bezeichnet.

Die Solarthermie hat verschiedene Komponente, die zur Technik dazugehören sollten/müssen.

Sonnenkollektoren:

Wandeln Sonnenstrahlung in Wärme um und übertragen diese auf ein Wärmeträgermedium, die Solarflüssigkeit
Wie groß der Solarertrag ausfällt, hängt nicht nur vor den Kollektoren ab. Auch Dachrichtung und Dachneigung spielen eine wichtige Rolle

Solarregler:

Er erkennt, wenn der Speicher nicht voll genug geladen ist und setzt in diesem Moment die Pumpe in Gang, um die Wärme vom Dach in den Speicher zu transportieren
Wenn der Wärmebedarf gedeckt ist, schaltet er die Pumpe automatisch wieder aus

Wärmetauscher am oder im Solarspeicher:

Da eine thermische Solaranlage die Wärme meist dann bereitstellt, wenn sie nicht benötigt wird, muss sie zwischengelagert werden, bis sie gebraucht wird
An diesem Speicher wird auch das Hauptheizsystem angebunden

Hauptheizsystem:

Ein Heizkessel springt an, um die Hauptlast zu übernehmen
Es kommt auf eine passgerechte Anlageplanung an

Ausdehnungsgefäß:

Gleicht Änderung an Druck und Volumen innerhalb des Solarkreislaufes aus und vermeidet Schäden

Solarflüssigkeit:

Eine Mischung aus Wasser und Frostschutzmittel, welche durch die Solarpumpe zwischen Kollektor und dem Speicher für Warmwasser bewegt wird
Nimmt die Wärme an den Kollektoren auf und gibt sie über einen Wärmetauscher an den Speicher ab, um dann wieder zu den Kollektoren gepumpt zu werden

Versuchsaufbau Photovoltaikanlage:

Versuchsprotokoll 2:

Thema: Aus Sonnenstrahlung wird Wärmeenergie

Namen (alph. sortiert): David, Marina, Nina, Samuel

Material: Pappkarton, Aluminiumfolie, Heizungsrohre, Schwarze(Acryl-)Farbe, Holzlatten, eventuell Kunststoffverbindungen

Hypothese/Vermutung: Die Vermutung ist, dass die Sonnenstrahlung durch die Aluminiumschale auf die schwarzen Rohre reflektiert wird und da die Farbe Schwarz die Sonnenstrahlen fast vollständig absorbiert und in Wärmeenergie umwandelt werden die Rohre und das darin fließende Wasser erhitzt. Je mehr Sonneneinstrahlung die Anlage erreicht desto stärker erhitzt sich das Wasser.

Versuchsbeobachtung: Tatsächlich wird das Wasser nach einiger Zeit erwärmt, sobald die Sonnenstrahlung auf die Rohre reflektiert wurde. Je nach Stärke der Bestrahlung wird das Wasser mehr oder weniger erhitzt.

Versuchsdeutung: Die Aluminiumschale reflektiert die einfallende Strahlung und bündelte diese auf die schwarzen Rohre diese erwärmen sich, da ihre Farbe (schwarz) die Lichtenergie zum Großteil absorbiert und in thermische Energie (Wärmeenergie) umwandelt. Diese wird vom Rohr auf das Wasser übertragen => dem Wasser wird Energie hinzugefügt, es erwärmt sich.

Aufbau der Solarzelle

Eine Silizium-Solarzelle besteht aus zwei unterschiedlich dotierten Siliziumschichten. Zwischen den beiden Schichten ist eine Grenzschicht, in der die freigesetzten Ladungen durch das Sonnenlicht erzeugt werden. Auf der Oberseite ist eine Schutzschicht, welche meist aus Glas ist. Auf der Unterseite ist eine reflektierende Beschichtung, damit kein Sonnenlicht verschwendet wird. Außerdem besitzt eine Solarzelle einen Stromausgang woran man dann einen Verbraucher anschließen kann, wie zum Beispiel eine Glühbirne, wie im Bild zu sehen ist.

Effizienz

Effizienz bedeutet, dass etwas günstig ist und doch viel bringt. Also z.B. wenn etwas viel kostet aber seine Kosten wieder einspielt dann war es gering effizient. Wen es aber wenig Kostet und sehr viel einbringt war es sehr effizient. Wen sich kosten und Einnahmen decken ist es neutral.

Es gibt unterschiedliche Arten von Photovoltaikanlagen welche nicht so effizient welche mehr. Es lohnt sich die polykristalline (mehr kristalline) Solarzelle bei Taschenrechnern einzubauen denn diese benötigen wenig Energie und sollten möglichst billig sein.

Für die Anwendung auf dem Gebiet der Energie Versorgung sollte man die wesentlich teureren aber dafür Effizienteren monokristalllinen Solarzellen verwenden da diese mehr Energie auf weniger Raum produzieren.

Alle Wirkungsgrade in einer Tabelle

Zellmaterial	Maximaler Zellwirkungsgrad im Labor	Maximaler Wirkungsgrad (Serienproduktion)	Typischer Modulwirkungsgrad
Monokristallines Silizium	25,0 %	22,9 %	16 %
polykristallines Silizium	20,4 %	17,8 %	15 %
Amorphes Silizium	12,5 %	7,6 %	6 %
CIS/CIGS	20,4 %	15,1 %	12 %
CdTe	18,7 %	12,8 %	11 %
Konzentrator Zelle	43,6 %	40,0 %	30 %

(1)

Wie funktioniert eine Solarzelle

Eine Solarzelle macht aus Sonnenenergie Strom. Trifft das Sonnenlicht auf die Solarzelle, werden positive und negative Ladungsträger in der Zelle freigesetzt. Über einen Halbleiter kann das Licht bzw. die Wärme weitergeleitet werden. Ein guter Halbleiter ist Silizium, da es als Bestandteil von Quarzsand preiswert herzustellen ist. Damit die positiven und negativen Ladungsträger richtig geleitet werden, werden in den Halbleiter Fremdatome eingebaut. Dieses nennt man p- und n-dotiertes Silizium. "Die mit 3-wertigen Bor-Atomen p-dotierte Siliziumschicht verfügt über einen positiven Ladungsüberschuss, während die mit 5-wertigen Phosphor-Atomen n-dotierte Schicht negativ geladen ist. Dazwischen ist die sogenannte Grenzschicht."(3) Hier wird durch das Auftreffen der beiden Schichten ein internes elektrisches Feld erzeugt. Bei dem Eintreten von Photonen durch die Sonneneinstrahlung werden Atome von ihren restlichen Atomen getrennt. Dadurch wandern sie in die n-Schicht ab und deshalb bewegen sich freigewordene „Elektronenlöcher“ zur p-Schicht. An der Vorderseite und an der Rückseite befindet sich Metall aus Aluminium oder Silber. Dies leitet die Elektronen ab und bringt sie zum Fließen. Dadurch entsteht Strom.

Herstellung einer Solarzelle

Aufwendige Produktion:

In den meisten Solarzellen wird Silizium verwendet. Silizium wird aus Quartzsand gewonnen. In einem Lichtbogenofen findet die Reduktion von dem Sand statt. Die Reduktion von dem Quartzsand und von Kohlenstoff findet bei einer Temperatur von 1.410C° statt. Dabei entsteht ein Kristallstab, dieser wird aus der Schmelze gezogen, dieser Kristallstab wird auch Monokristall genannt. Anschließend wird der Stab in 4 Mikrometer (0,4mm) dünne Scheiben, auch Wafer genannt, geschnitten und einer chemischen Reinigung unterzogen. Beim Sägen dieser Scheiben entstehen 50% Abfall, da die Scheiben durch hochmoderne Draht Technologien eckig gesägt werden, der Stab aber rund ist. Danach findet eine Dotierung zwischen 800 und 1000C° statt. Bei einer Dotierung werden zusätzliche Atome in einen integrierten Schaltkreis eingefügt. Die in diesem Vorgang hinzugefügten Atome sind viel kleiner als das Trägermaterial. Das Trägermaterial sind die in Scheiben geschnittenen Monokristalle. Der hier beschriebene Prozess, ist die Herstellung für die teuerste Solarzelle, der monokristallinen Solarzelle. Das charakteristische Erscheinungsbild dieser Solarzelle, sind die Abgerundeten Ecken und die dunkle Farbe. Diese Solarzellen weißen den höchsten Wirkungsgrad auf und können unter optimalen Umständen um die 20% produzieren. Die Herstellung dieser Solarzellen ist jedoch sehr aufwendig und energieintensiv. Bis die Solarzelle die verlorene Energie wieder aufholen kann, vergehen mehrere Jahre. Diese Solarzelle wird wegen des hohen Anschaffungspreises und des hohen Wirkungsgrades größtenteils und der Raumfahrt- und Luftfahrttechnik benutzt. Ein Grund für den Einsatz in diesem Bereich ist, dass auf engstem Raum viel Energie benötigt wird.

Einfache Produktion:

Das flüssige Silizium wird in Blöcke gegossen und anschließend zersägt. Die Einkristall-Struktur geht dadurch verloren und die typische polykristalline (mehr kristalline) Solarzelle entsteht. Diese Zelle ist heller und die mehreren Kristalle sind deutlich zu erkennen. Diese Struktur beeinflusst zwar den Wirkungsgrad, jedoch ist die Herstellung weniger energieintensiv, als die der monokristallinen Solarzelle. Somit sind auch die Herstellungs- und Anschaffungskosten um einiges geringer. Materialsparender und weniger energieintensiv, ist die Herstellung einer amorphen Solarzelle (Solarzelle ohne eine bestimmte Struktur). Hierbei wird eine dünne Siliziumschicht auf das Trägermaterial (hier Glas) aufgedampft. Diese Solarzellen werden in Taschenrechnern und Uhren verbaut. Der Wirkungsgrad dieser Solarzelle liegt bei 2%.

Modulfertigung:

Bei der Modulfertigung werden bis zu zehn Solarzellen zusammengeführt und mit dünnen Kupferbändchen verlötet. Dieser Prozess wird von Robotern übernommen, überwacht wird das ganze jedoch von Menschen. Bei der Zusammenführung ist darauf zu achten, dass die Solarzellen die gleichen Eigenschaften haben. Mit dieser Voraussetzung kann eine gute Leistung vollbracht werden. Anschließend wird eine 3.2 Millimeter dicke Glasscheibe auf die Solarzellen gelegt, diese schützt sie vor der Witterung und vor Umwelteinflüssen. Anschließend werden die Wafer noch mit einer Antireflexbeschichtung versehen. Dies geschieht im Vakuum, bei 400C°. Diese Schicht verleiht das typisch blaue Aussehen und erhöht den Wirkungsgrad. Damit der Strom fließen kann, werden auf der Vorder- und Rückseite, bei 900C°, Kontaktstreifen eingebrannt. Zum Schluss wird noch ein Ramen aus Aluminium an der Konstruktion befestigt. Die Stärke des Rahmens variiert von Hersteller zu Hersteller. Zum Schluss werden noch Tests durchgeführt. Diese Tests prüfen, welche Kompetenz die Solarpanels haben, sodass diese korrekt qualifiziert werden können.

Ein paar Unternehmen bieten Solarzellen, die einen anderen Herstellungsprozess haben, an. In diesem Prozess werden ältere und kaputte Solarzellen recycelt. Das in denen enthaltene Silizium wird einer Qualitätskontrolle unterzogen, damit dieses anschließend nach Kompetenz sortiert und zum Schluss erneut verbaut werden kann.

Energieverbrauch bei der Herstellung einer Solarzelle

In ihrem ganzen Leben stellen Solarzellen ungefähr siebenmal mehr Energie her, als bei der Produktion der Solarzellen verbraucht wird. In 30 Jahren kann eine Solarzelle sogar zwölfmal so viel produzieren. Wie viel Energie jedoch wieder eingespielt werden kann, kommt ganz auf den Typ der Solarzelle, das Wetter, die Umgebung und die Ausrichtung der Solarzelle an. Im Schnitt braucht es in Deutschland ca. 2 ½ Jahren, bis die verlorene Energie wieder eingeholt werden kann. Wenn aber die Solarzelle nach 1 Jahr den Geist aufgibt, dann konnte die verlorene Energie nicht eingeholt werden.

Es gibt aber auch Faktoren für den Energieverlust bei der Herstellung:

-Ort der Herstellung

-Transport der Solarzelle

-Verwendetes Herstellungsverfahren

-Schmelzen des Siliziums (mit Kohle)

Wird zum Beispiel die monokristalline Solarzelle, die du haben möchtest in Asien produziert und diese dann mit dem Schiff nach Deutschland transportiert, dann wird viel mehr Energie verbraucht, als für eine polykristalline Solarzelle, die in Deutschland produziert und mit dem LKW oder einem Güterzug zu dir Transportiert wird. Zwischen den Jahren 2015 und 2020, soll die Verbrauchte Energie von der Herstellung aller Solarzellen ab dem Jahre 2000 wieder eingeholt werden. Die Dauer kann sich verkürzen, indem Solarzellen in der Wüste aufgestellt werden, da 40% aller Solarzellen in Deutschland stehen und die Bedingungen in Deutschland nicht perfekt sind. Zurzeit werden 9% der weltweiten Elektrizität (elektrische Energie). für die Herstellung der Solarzelle verwendet, 2020 sollen es nur noch 2% sein.

Die perfekte Leistung vollbringt die Solarzelle bei:

-einer Dachneigung von 30°

-einer Ausrichtung nach Süden

-Sonnenschein

Da eine Solarzelle eine ungefähre Lebensdauer von 30 Jahren hat, kann die verwendete Energie wieder eingeholt werden.

Aktive und passive Sonnenenergienutzung

Aktiv = Bei der aktiven Nutzung der Sonnenenergie wird mittels Solartechnologie unmittelbar Strom oder Wärme gewonnen. Mit Solarmodulen, das heißt mit der Technologie der Photovoltaik, wird der Strom produziert und mit Sonnenkollektoren wird Solarwärme für die Warmwasserproduktion oder die Unterstützung der Heizung erzeugt.

Passiv = Indirekte Sonnenenergie, auch passive Nutzung der Sonnenenergie genannt, hat zum Ziel, die natürliche Sonnenstrahlung in Form von Wärme- oder Lichtenergie durch bauliche Maßnahmen optimal zu nutzen. Dabei werden spezielle Fenster und Verglasungen eingebaut. Im Zentrum steht die energetisch optimierte Ausrichtung der Gebäude und Grundrisse nach Sonnenverlauf und Verschattung mit den saisonalen Veränderungen.

Kosten und Installation

Photovoltaik:

Die Kosten als Überblick:

Für einen Quadratmeter der besten, der weniger guten, der schlechtesten: Rund 170 bis 270 Euro pro m² sind zu erwarten die mittel guten Solarzellen kosten etwa 210 Euro pro m².

Die Kosten um ein Ein-Familien Haushalt bei gutem Sonnenschein zu versorgen belaufen sich auf etwa 15.000 Euro. Wenn man moderne Solarspeicher (6.000 bis 15.000 Euro um etwa 3.000 Euro reduzier bar durch Förderungen des Staates) und einem intelligenten Energiemanagement kann bis zu 80 Prozent des Eigenverbrauchs des Haushaltes abgedeckt werden. Um den Strom nutzen zu können braucht man noch den Wechselrichter er kostet zwischen 400 und 2.000 Euro. (Bei den Kosten der Module inbegriffen). Für eine Einspeisung ins Stromnetz der Überschuss-Energie muss man noch den speziellen "Strom"-Zähler für etwa 40 Euro im Jahr mieten.

Die Installationskosten:

Die Kosten für die Installation der Solarzellen ungefähr: 600 Euro bis 900 Euro. Für die jährliche Kontrolle muss man noch 100 Euro berechnen.

Solarthermie (als Heizung):

Für einen m²: 300 Euro

Für ein Ein-Familien Haushalt: 4.500 Euro

Um die Energie zu Speichern empfiehlt sich der Schichtspeicher mit einem Fassungsvolumen von 1.000 Litern für den etwa 2.000 Euro.

Für kosten der Installation und Sonstiges sollte man rund 2.800 Euro veranschlagen.

Die jährlichen Betriebskosten in Höhe von etwa 1,5 Prozent der Anschaffungskosten sollte man auch einplanen.

Alle Angaben auf Deutschland bezogen!

Vor- und Nachteile

Vorteile: -Unendlich viel Energie

89.000 Terawatt erreichen die Erde an Strahlungsenergie, das ist sechstausendmal mehr als der durchschnittliche Energieverbrauch der gesamten Menschheit.

-Beste erneuerbare Energie

Mit einer Leistung von durchschnittlich 170 W/m² hat Photovoltaik die höchste Leistungsdichte von allen erneuerbaren Energien.

-Umweltfreundlich

Das Erzeugen von Strom mittels Photovoltaik ist während des Betriebs emissionsfrei.

-Leise

Eine Photovoltaikanlage verursacht keine Geräusche

-Strom wird (fast) kostenlos produziert

Bis auf Wartung der Photovoltaikanlage, ist diese kostenlos nachdem man sie gekauft hat. Der Preis rentiert sich nach ungefähr 10 Jahren.

-Unabhängigkeit

Wenn man seinen eigenen Strom erzeugt ist man nicht mehr von Strompreisen und den Stromanbietern abhängig, lediglich von den Wetterbedingungen.

Nachteile: -Nicht unendlich haltbar

Eine Solarzelle produziert nach langer Zeit weniger Energie als am Anfang. Die Leistungsgarantie bei vielen Modulherstellern beträgt deswegen 90% Leistung nach 10 Jahren und 80% Leistung nach 20 Jahren.

-Hohe Investitionskosten

Der Kauf einer Solarzelle lohnt sich erst nach 10-15 Jahren. Bis dahin hat man Verlust gemacht, denn erst nach 10-15 Jahren spart man dadurch Geld.

-Fläche

Solarzellen benötigen leider viel Platz.

-Keine gleichmäßige Stromleistung

Durch die Intensivität der Sonnenstrahlung und der Witterung variiert die Nennleistung stark. Die Jahreszeit macht wirkt sich auch auf die Nennleistung aus.

-Muss alle paar Jahre gereinigt und gewartet werden

Nach langer Benutzung verschmutzt die Solar Zelle oft, wenn diese dann nicht gereinigt wird sinkt die Effizienz.

Zusätzlich muss die Solaranlage alle 3 bis 5 Jahre gewartet werden (Angaben beziehen sich auf eine Empfehlung der “Betriebssicherheit thermischer Solaranlagen”, vom März 2011)

Energiegewinnung der Solarzelle

Die Energiegewinnung hängt vom Standort, Dachneigung und der verwendeten Technologie ab. Ungefähr erzeugt eine Solarzelle in Deutschland je Kilowatt peak (peak=maximale Leistung) rund 1000 Kilowattstunde (KWh) Strom. In Süddeutschland ist der Strombetrag in der Regel höher, als in Norddeutschland. Module aus kristallinem Silizium erreichen größte Energieausbeute pro Quadratmeter und sind deshalb die ideale Technologie für Einsatz auf Dächern, deren Fläche begrenzt ist. Dünnschichtmodule wandeln hingegen auf gleicher Fläche gut ein Drittel weniger Energie um, deshalb werden ausschließlich fast alle in Solarparks auf grünen Wiesen eingesetzt, wo Fläche keine Rolle spielt.

Quellen:

://www.solaranlage.eu/solarthermie/solarthermieanlage

http://www.fz-juelich.de/portal/DE/Forschung/EnergieUmwelt/Photovoltaik/solarzelle.html?nn=362966

https://www.photovoltaik-web.de/photovoltaik/dacheignung/vor-und-nachteile-pv

https://blog.paradigma.de/wie-oft-muss-man-die-solarthermie-anlage-warten-lassen-und-kostet-die-wartung/

http://www.uni-muenster.de/imperia/md/content/didaktik_der_chemie/das_versuchsprotokoll_in_der_chemie.pdf

https://www.gillmeister-software.de/online-tools/text/liste-sortieren.aspx

https://www.solaranlage-ratgeber.de/solarthermie/solarthermie-wartung

http://www.solaranlage.eu/photovoltaik/technik-komponenten/funktionsweise-solarzelle

https://de.wikipedia.org/wiki/Photovoltaik

http://www.solaranlage.eu/photovoltaik/technik-komponenten/funktionsweise-solarzelle

https://www.solarwatt.de/photovoltaikanlage/solarenergie/photovoltaikanlage-kosten