PHOTOVOLTAIK

Unter Photovoltaik (PV) versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie
mit Hilfe von Solarzellen.

Strom aus Sonnenlicht gehört zu den regenerativen (erneuerbaren) Energiequellen und leisten damit einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung von Umweltschadstoffen. Durch Strom aus Sonnenlicht werden zudem die begrenzten Vorkommen der fossilen Energieträger Kohle, Öl und Gas geschont.
Bei der Stromerzeugung mit Solarzellen entstehen
keine Kohlendioxide (CO2), die für die Erwärmung
der Erdatmosphäre und der damit drohend Klimaveränderungen verantwortlich sind.

Ein besonderer Vorteil der Stromerzeugung durch Sonnenenergie liegt darin, dass keine mechanisch bewegten Teile erforderlich sind. Daher handelt es sich, im Gegensatz zur Windenergie, um eine „stille“ Energie.

95% aller Solarzellen werden aus Silizium hergestellt.
Die ersten Siliziumzellen wurden in den USA entwickelt, um die Stromversorgung von Satelliten und Raumkapseln zu gewährleisten. Silizium steht als Quarzsand faktisch in unbegrenzten Mengen zur Verfügung, da es ein häufig vorkommendes Element der Erde ist.
Um aus Silizium eine Solarzelle herzustellen sind einige Schritte notwendig. Zuerst muss das Silizium in hoher Reinheit vorliegen. Dieser Prozess benötigt relativ viel Energie. Photovoltaikanlagen erzeugen über ihre Lebensdauer ein Vielfaches der Energie, die zu ihrer Herstellung benötigt wird. 4 bis 7 Jahren benötigt eine Solarstromanlage zur Erzeugung der Strommenge, die zu ihrer Herstellung aufgewendet wurde. Danach wird saubere Strom erzeugt, ohne Verbrauch von Ressourcen.

Die wenigen zehntel Millimeter dicken Siliziumscheiben werden auf der Vorder- und Rückseite mit unterschiedlichen Fremdatomen z.B. Bor und Phosphor gezieltes verunreinigt (dotiert). Durch diese Verunreinigung erzielt man auf der dünnen Oberflachenschicht der Zelle einen Überschuss an Elektronen (n-Silizium), im Rest des Materials einen Mangel an Elektronen (p-Silizium). Es entsteht ein Plus- und Minuspol wie in einer Batterie. Wird ein Verbraucher angeschlossen, fließt Strom.