Photovoltaik
Was bedeutet Photovoltaik?
Photovoltaik ist eine der beiden Methoden, mit denen die Solarenergie derzeit genutzt werden kann. Dabei wird durch die eintreffende Solarenergie durch die Solarzelle in elektrischen Gleichstrom umgewandelt, der dann mit einem weiteren Umwandler in den üblichen Haushalts-Wechselstrom konvertiert wird.
Eine Solarzelle macht sich dabei den photovoltaischen Effekt zunutze, mit dem die einstrahlende Sonnenenergie direkt in Strom umgewandelt werden kann. Es gibt verschiedene Arten von Solarzellen, die auf dem Markt erhältlich sind. Die gebräuchlichsten sind die sogenannten Dickschicht-Solarzellen, die wahlweise aus monokristallinen Silizium oder polykristallinen Silizium hergestellt werden. Diese erreichen Wirkungsgrade von bis zu 20% im Laborbetrieb, im praktischen Bereich sind Wirkungsgrade zwischen 12% und 16%.
Neben den Dickschicht-Solarzellen gibt es auch noch Dünnschicht-Zellen, bei denen die Kristallschicht auf eine Glasscheibe aufgedampft und mit einer weiteren Glasscheibe bedeckt wird. Diese Systeme erreichen teilweise deutlich höhere Wirkungsgrade, allerdings sind diese dann sehr teuer. Die am häufigsten verwendeten Dünnschicht-Zellen bestehen ebenfalls als Silizium und erreichen Wirkungsgrade um die 6%. Diese werden vor allen in Taschenrechnern und anderen elektronischen Kleingeräten verwendet, die mir Solarenergie betrieben werden. Die besten Wirkungsgrade erreichen derzeit III-IV Halbleiterzellen, die unter Laborbedingungen 40% der eingestrahlten Energie verwerten können. Allerdings sind diese in der Herstellung so teuer, dass sie hauptsächlich in der Raumfahrt eingesetzt werden.