Photovoltaik verstehen

Photovoltaik ist die Umwandlung von Licht in elektrische Energie durch Halbleitermaterialien, die den photovoltaischen Effekt zeigen. Der Begriff „Photovoltaik“ setzt sich aus dem griechischen Wort φῶς (phōs) für „Licht“ und „Volt“, der Maßeinheit der elektromotorischen Kraft, zusammen. Der photovoltaische Effekt wird kommerziell zur Stromerzeugung und als Lichtsensor eingesetzt. Ein Photovoltaik-System besteht aus Solarmodulen, die jeweils aus einer Anzahl von Solarzellen bestehen, die elektrische Energie erzeugen. PV-Anlagen können auf dem Boden, auf Dächern, an Wänden oder auf Wasserflächen montiert werden.

Die Montage kann fest oder mit einem Solartracker ausgestattet sein, um der Sonne zu folgen. Photovoltaik-Technologie hilft, den Klimawandel zu bekämpfen, da sie viel weniger Kohlenstoffdioxidemissionen verursacht als fossile Brennstoffe. Solar-PV hat spezifische Vorteile als Energiequelle: Sobald sie installiert ist, erzeugt ihre Betrieb keinerlei Verschmutzung oder Treibhausgasemissionen; sie ist skalierbar in Bezug auf den Energiebedarf und Silizium ist in der Erdkruste in großen Mengen vorhanden, obwohl andere für die Herstellung von PV-Systemen erforderliche Materialien wie Silber den weiteren Wachstum der Technologie einschränken können. Andere Hauptbeschränkungen sind der Wettbewerb um die Nutzung von Land.

Die Nutzung von PV als Hauptenergiequelle erfordert Energiespeichersysteme oder globale Verteilung über Hochspannungs-Gleichstromleitungen und hat auch eine Reihe anderer spezifischer Nachteile wie die variable Stromerzeugung, die ausgeglichen werden muss. Die Produktion und Installation verursacht jedoch einige Verschmutzung und Treibhausgasemissionen, obwohl diese nur einen Bruchteil der Emissionen verursachen, die durch fossile Brennstoffe verursacht werden.

Photovoltaik-Systeme werden seit langem in spezialisierten Anwendungen als eigenständige Installationen und netzgekoppelte PV-Systeme eingesetzt. Photovoltaik-Module wurden erstmals im Jahr 2000 in großen Stückzahlen hergestellt, als die deutsche Regierung ein Programm mit einhunderttausend Dächern förderte.

Der Rückgang der Kosten hat es der PV ermöglicht, als Energiequelle zu wachsen. Dies wurde teilweise durch massive chinesische Regierungsinvestitionen in die Entwicklung von Solarproduktionskapazitäten seit 2000 und durch Erreichen von Wirtschaftlichkeitsskaleneffekten angetrieben. Verbesserungen in der Herstellungstechnologie und Effizienz haben ebenfalls zu sinkenden Kosten beigetragen.

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