Installation einer Photovoltaikanlage

Optimale Energieerträge werden bei einer Anlageausrichtung nach Süden und einem Winkel von 30 Grad zur Horizontalen erzielt (100). Davon abweichende Ausrichtungen haben etwas geringere Erträge.

Photovoltaik Installationsmöglichkeiten an Gebäuden:

Strom aus der Sonne:

Die Anwendungsmöglichkeiten der Photovoltaik sind vielfältig und reichen von der Versorgung individueller Einzelverbraucher bis zur Versorgung ganzer Siedlungen. Moderne Solarmodule sind seit vielen Jahren technisch ausgereift und werden mit Leistungsgarantien von 20 und mehr Jahren angeboten. Technisch gesehen sind Solarzellen die eleganteste und umweltfreundlichste Methode der Stromerzeugung. Mit zirka 30 Quadratmeter Modulfläche lässt sich rechnerisch der gesamte Stromverbrauch eines durchschnittlichen Haushalts erzeugen. Einen besonderen Anreiz für die Errichtung einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach bietet die „Kostendeckende Einspeisevergütung" (KEV) in der Schweiz. Die darin geregelte Vergütung für den in das öffentliche Netz eingespeisten Solarstrom sorgt langfristig für die Rentabilität der Anlage. Eine weitere Möglichkeit zur KEV ist der Verkauf des Solarstrom über die Solarstrombörse „Solarpower".

Photovoltaikanlagen können sowohl netzgekoppelt als auch netzunabhängig konzipiert werden. Bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen auf Dächern, Fassaden oder auf der grünen Wiese wird der erzeugte Solarstrom in das Versorgungsnetz des Energieversorgers eingespeist. Das Netz liefert wie gewohnt die benötigte Energie, auch wenn die Sonne nicht scheint. Netzunabhängige Photovoltaikanlagen - so genannte Inselanlagen - werden hauptsächlich dort eingesetzt, wo eine Versorgung aus dem öffentlichen Netz nicht oder nur mit hohem Aufwand möglich ist.

Solarzellen werden überwiegend aus kristallinem Silizium hergestellt, wie es auch in der Elektronik für Halbleiterbauelemente verwendet wird. Ausgangsmaterial ist Quarzsand, der in grossen Mengen verfügbar ist. Seit kurzem gibt es auch die sogenannten Dünnschichtzellen, bei denen hauchfeine solaraktive Schichten auf Industrieglas abgeschieden werden.

Der Strom und damit die elektrische Leistung einer Solarzelle hängen von der Intensität der Sonneneinstrahlung ab. Die Spitzenleistung einer Solarzelle ist für die Einstrahlungsleistung von 1'000 Watt pro Quadratmeter bei einer Zelltemperatur von 25 Grad Celsius definiert. Sie wird als Spitzenleistung (Peak) oder Nennleistung Watt angegeben.

Der Wirkungsgrad, das heisst der Anteil der in Strom umgewandelten Sonnenenergie, liegt bei den derzeit im industriellen Massstab produzierten Solarzellen je nach Struktur zwischen 5 und 21 Prozent. Üblich sind Wirkungsgrade der aus Solarzellen zusammengesetzten Module um 10 bis 15 Prozent. Zellen mit höherem Wirkungsgrad befinden sich in der Entwicklung.

Bei den wichtigsten derzeit auf dem Markt verfügbaren Zelltypen handelt es sich (in Reihenfolge nach maximal möglichem Wirkungsgrad) um monokristallines Silizium, polykristallines (multikristallines) Silizium, amorphes Silizium sowie Dünnschichtzellen wie Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) oder Cadmiumtellurid.

Der Querschnitt durch das Musterhaus zeigt den Aufbau einer netzgekoppelten PV-Anlage:

Eine Netzgekoppelte PV-Anlage besteht aus:
Solargenerator (1),
Generatoranschlusskasten (2),
Wechselrichter (3),
Einspeisezähler (4),
Netzanschluss (5)
und den Verbrauchern (6).

Der Querschnitt durch das Musterhaus zeigt den Aufbau einer Insel-PV-Anlage:

Eine Inselanlage besteht aus:
Solargenerator (1)
Generatoranschlusskasten (2)
Laderegler (3)
Batterie (4)
eventuell einem Insel-Wechselrichter (5)
und den Verbrauchern (6).