Bau einer Photovoltaikanlage

Wie läuft eigentlich der Prozess der Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität ab? Was bestimmt wirklich die Haltbarkeit von Paneelen und ihren langfristigen Betrieb? Dieser gesamte komplizierte Prozess beginnt auf der Ebene der fortgeschrittenen Physik. Um uns jedoch mit diesem Thema vertraut zu machen, werden wir heute die Funktionsprinzipien von Photovoltaikmodulen vereinfacht vorstellen und deren Konstruktion diskutieren.

Photovoltaikzellen sind der kleinste und eigentlich wichtigste Teil der gesamten PV-Anlage. Auch Solarzellen oder Fotozellen genannt, sind sie Halbleiter, in denen Sonnenlicht durch das photovoltaische Phänomen in Elektrizität umgewandelt wird: Kristalle aus Silizium (oder einem anderen Element, aus dem die Zellen bestehen) fangen Photonen ein, d. h. die kleinsten Lichteinheiten, die Elektronenschwingungen verursachen. Es ist die vibrierende Bewegung von Siliziumelektronen, die Gleichstrom erzeugt, der dann zum Wechselrichter geleitet wird, wo er in Wechselstrom umgewandelt wird, der an Steckdosen geliefert wird.

Je nach Hersteller können sich die Paneele in buchstäblichen Nuancen unterscheiden, ihr Aufbau und sogar ihre Abmessungen wurden jedoch in den letzten Jahren nahezu standardisiert, vor allem aufgrund der Tatsache, dass es im Interesse aller liegt, dass sie möglichst wenig Platz beanspruchen und generieren minimale Belastung, was besonders bei der Dachmontage wichtig ist.

Das gesamte Panel ist auf einem Aluminiumrahmen montiert, an dem der hintere Teil des Gehäuses des gesamten Moduls direkt befestigt ist. Dieser Teil wiederum ist mit EVA-Folie (Ethylen-Polyvinylacetat) vor Feuchtigkeit geschützt. Die Verwendung dieses Materials bei der Herstellung von Paneelen erreicht etwa 90 % des Marktanteils. Dies liegt an den hohen Widerstandsparametern gegen Zerstörung unter dem Einfluss äußerer Faktoren; Man kann jedoch zwischen Folien niedrigerer und höherer Klasse unterscheiden – sie unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Beständigkeit gegen Vergilben unter dem Einfluss von Sonnenlicht, was die Effizienz der Installation im Laufe der Zeit leicht beeinträchtigen kann.

Daher lohnt es sich, darüber nachzudenken, etwas teurere Panels mit hochwertigerer EVA-Folie zu kaufen, um von einer längeren Akkulaufzeit ohne Einbußen bei der Produktionsleistung zu profitieren.

Anschließend werden in jedem Panel kombinierte Photovoltaikzellen in Reihen angeordnet und mit einer weiteren Schicht EVA-Folie abgedeckt. Die ordnungsgemäß gegen Wasser isolierten Zellen werden hermetisch in Folie versiegelt und anschließend mit gehärtetem Glas mit hoher Lichtdurchlässigkeit abgedeckt, was hilft, Schäden durch z. B. Lichteinwirkung zu vermeiden. Hagel, sondern bietet auch zusätzlichen Schutz vor stromgefährdender Feuchtigkeit.