Gleichstrom - wie funktionieren Photovoltaische (PV) Solarzellen aus Silizium?
Solarmodule bestehen aus
photovoltaischen (PV) Zellen aus Silizium. Wenn die Sonnenstrahlen auf sie
treffen, wandeln diese Zellen das Sonnenlicht in Strom um. Einzelne Zellen sind
miteinander verdrahtet und bilden ein Solarmodul. Die Paneele sind mit gehärtetem Glas ummantelt, so
dass sie auch rauem Wetter standhalten.
Die von einem einzigen Solarmodul erzeugte Elektrizität reicht nicht aus, um ein Haus oder ein Unternehmen mit Strom zu versorgen, daher werden mehrere Solarmodule benötigt. Die Anzahl der Paneele variiert je nach Anlage, aber jedes Solarsystem besteht aus einer Reihe von Paneelen, die zusammen montiert und verkabelt sind. Diese Anlage kann auf einem Dach ("Aufdach-Solaranlage") oder auf dem Boden ("Freiflächen-Solaranlage") installiert werden.
Der von den Solarmodulen erzeugte Strom wird in Form von Gleichstrom geliefert. Die meisten Geräte und Gegenstände, die Strom verbrauchen (so genannte "elektrische Verbraucher"), benötigen jedoch Wechselstrom. Um den Solarstrom von Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, wird ein Wechselrichter benötigt. Sie haben die Wahl zwischen zwei Arten von Wechselrichtern: Zentralwechselrichter und Mikrowechselrichter. Beide erfüllen die Aufgabe, Strom von Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, unterscheiden sich aber in entscheidenden Punkten.
Ein Zentralwechselrichter nimmt die gesamte elektrische Leistung Ihrer gesamten Solaranlage auf und wandelt sie an einem einzigen, zentralen Ort von Gleichstrom in Wechselstrom um. Für eine Solaranlage ist ein einziger Zentralwechselrichter erforderlich. Er wird oft an der Seite Ihres Hauses oder Gebäudes neben Ihrem Stromzähler montiert. Zentralwechselrichter sind stabil und erschwinglich, aber sie sind anfällig für Leistungsschwankungen der Module. Wenn ein Paneel verschattet ist und weniger Strom produziert als die anderen, sinkt die Gesamtstromleistung.
Wenn Abschattung ein Problem darstellt, können Mikro-Wechselrichter oder Gleichstrom-Optimierer helfen, die Produktion zu maximieren. Im Gegensatz zu Zentralwechselrichtern werden Mikrowechselrichter und Gleichstrom-Optimierer individuell auf der Rückseite jedes einzelnen Solarmoduls montiert. Sie fangen den Strom auf, der von den einzelnen Modulen abfließt. Gleichstrom-Optimierer arbeiten mit einem Zentralwechselrichter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Mikro-Wechselrichter wandeln Gleichstrom direkt unter dem Modul in Wechselstrom um. Sowohl bei Gleichstrom-Optimierer als auch bei Mikrowechselrichtern hat die Verschattung eines Moduls keinen Einfluss auf die Leistung der gesamten Anlage. Sowohl Gleichstrom-Optimierer als auch Mikrowechselrichter tragen dazu bei, die Umwandlung von Strom zu maximieren, und sind in Situationen mit variabler Abschattung nützlich. Da sie es außerdem ermöglichen, dass jedes Modul unabhängig voneinander arbeitet, ist es mit beiden problemlos möglich, in Zukunft weitere Module zu einer Solaranlage hinzuzufügen.
Sobald der Strom von den Solarmodulen erzeugt und von den Wechselrichtern von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wurde, fließt er durch Ihren Stromzähler und in Ihr Haus oder Gebäude. Er wird vor Ort in dem Moment verbraucht, in dem er erzeugt wird. Überschüssiger Strom fließt über Ihren Stromzähler zurück in das örtliche Netz.