07191-58776 Silcherstraße 51, 71549 Auenwald

PV-Lexikon

In unserem PV-Lexikon erklären wir Ihnen alles, was Sie über Photovoltaik wissen sollten. Von A bis Z.

A

AC

Aufbau einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage

Werden Solarmodule elektrisch zusammengeschaltet, so entsteht ein Solargenerator.

Der Solargenerator erzeugt Gleichstrom (DC / engl.: direct current). Der Strom fließt über die Verbindungskabel zum Wechselrichter. Nachdem der Gleichstrom vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wurde, kann dieser in das öffentliche Netz eingespeist werden. Auf dem Weg in das Stromnetz durchläuft der so erzeugte Strom einen geeichten Einspeisezähler, so dass die Strommenge erfasst werden kann.

Aufdachmontage

Abschreibung

Abschattung

Absorption

Alterung

Antireflexschicht

Amortisationszeit

Amorphes Silizium

Amorph (engl. amorphous) kommt aus dem Griechischen und bedeutet strukturlos. Dieser Begriff wird bei Solarzellen im Gegensatz zu kristallin (mit einer Kristallstruktur) verwendet.

Amorphes Silizium besitzt ein sehr starkes Absorbtionsvermögen. Bei der Herstellung von Dünnschichtmodulen wird dieser Vorteil genutzt. Es wird hauptsächlich auf dem Trägermaterial Glas als sehr dünne Schicht aufgetragen.

Aufständern

Von einer Aufständerung wird gesprochen, wenn die Module nicht mehr parallel zur Dachneigung montiert, sondern durch eine mechanische Hilfskonstruktion anders ausgerichtet werden.

Dies kann folgende Gründe haben: 1. eine bessere Ausrichtung zum idealen Azimut- und / oder Neigungswinkel zur Erhöhung der Leistung 2. Gewährleistung der Selbstreinigung bei zu flacher Dachneigung. Hier wird eine Mindestneigung von 20 Grad empfohlen.

Bei einer Aufständerung muss ggf. über die Stabilität des Daches in Bezug auf Windlast nachgedacht werden. Zudem muss auch eine gegenseitige Verschattung, durch entsprechende Abstände der Module zueinander, ausgeschlossen werden.

Azimutwinkel

Für die Auslegung einer Solaranlage ist es wichtig, mit welchem Winkel die Solarmodule in Richtung Sonne ausgerichtet sind. Der Azimutwinkel beschreibt die Abweichung der PV Module zur Südausrichtung. Damit beträgt er exakt 0°, wenn die Dachfläche nach Süden keine Abweichnung hat. Eine Abweichung von +/- 30° hat noch keinen wesentliche Einfluss auf den Ertrag der Photvoltaikanlage.

Siehe hierzu auch die Ertragsskizze bei Ausrichtung und Beschattung eines Solardaches und den anderen ähnlich wichtigen Parameter Neigungswinkel.

B

Baugenehmigung

Blitzschutz

Bypassdiode

Eine Bypassdiode ist ein elektronisches Bauteil im PV-Modul, das als „Umleitung“ für den elektrischen Strom dient, wenn Teile des Moduls verschattet oder verschmutzt sind. In modernen Modulen sind drei Bypassdioden verbaut, die das Panel in verschiedene Zonen unterteilen, sodass bei Schattenwurf nur das betroffene Drittel „überbrückt“ wird und der Rest des Moduls weiterhin volle Leistung liefert.

C

CO2-Vermeidung

Während des Betriebs einer Photovoltaikanlage wird kein Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Eine Photovoltaikanlage produziert in ihrer Lebensdauer außerdem deutlich mehr Energie, als zu ihrer Herstellung benötigt wird. Dadurch leisten Photovoltaikanlagen einen Beitrag zur Vermeidung des CO2-Ausstoßes. Im Laufe ihrer Betriebsdauer werden so pro Kilowatt peak (kWp) installierter PV-Leistung mindestens 7 Tonnen CO2 vermieden.

Cadmium-Tellurid

Cadmium-Tellurid (CdTe) gehört zu der Gruppe der Telluride und besteht aus den chemischen Elementen Cadmium und Tellur. Es wird als Halbleitermaterial für Dünnschicht-Photovoltaikmodule verwendet, da es in der Verarbeitung wesentlich günstiger als Silizium ist. Die Firmen First Solar, CTF Solar und Calyxo verwenden für ihre Module Cadmium-Tellurid. Diese Hersteller von CdTe-PV-Modulen haben sich verpflichtet ein europäisches Rücknahme und Recyclingsystem für die alten Module einzuführen, siehe www.pvcycle.org. Dadurch wird verhindert dass die alten Module in den Abfallkreislauf gelangen.

CIGS

CIS

Czochralski-Verfahren

Das Tiegelzieh- oder Czochralski-Verfahren (CZ) ist ein Verfahren zur Herstellung von Einkristallen, insbesondere von Silizium-Einkristallen. Mit diesem Standardverfahren wird der größte Anteil an reinem kristallinem Silizium für die Halbleiter-Industrie hergestellt. Die Siliziumdorne werden aus Quarzsand gewonnen und anschießend in Scheiben geschnitten. Das Silizium wird in einem Tiegel geschmolzen. Danach beginnt am Impfkristall (Einkristall) das Kristallwachstum. Unter drehen und langsamen herausziehen entsteht ein Kristallstab der sich immer weiter verlängert. Der Stab wächst hierbei zwischen 2 und 250 mm / Std.

D

DC

DC ist die Abkürzung von direct current (engl.), zu deutsch Gleichstrom. Die Solarmodule erzeugen Gleichstrom. Werden Solarmodule zusammen (in Reihe) geschaltet so addieren sich die einzelnen elektrischen Spannungen. Man spricht dabei auch von Gleichspannung und bei den zusammengeschalteten Modulen von einem sogenannten Strang (engl. string). Das Gegenteil von Gleichstrom ist Wechselstrom (AC). Dieser muss im Wechselrichter aus dem Gleichstrom der Module zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz erzeugt werden.

Dünnschichtsolarzelle

Dünnschichtsolarzellen sind im Gegensatz zu herkömmlichen mono- oder polykristallinen Siliziumsolarzellen um den Faktor 100 dünner. Als Trägermaterial wird hauptsächlich eine Glasplatte verwendet. Es kommen für die jeweiligen Solarzellenmaterialien unterschiedliche industrielle Herstellungsverfahren zum Einsatz. Das Trägermaterial kann im Hochvakuum bedampft oder aufgesprüht werden. Die Dünnschichtsolarzellen basieren auf amorphem Silizium, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) oder Cadmium-Tellurid. Vorteile der Dünnschichtmodule: Die Dünnschichtmodule besitzen ein besseres Schwachlichtverhalten – bei in der Dämmerung oder bei Bewölkung. Deswegen werden diese Module häufig bei geringen Neigungswinkeln und bei nicht optimalen Himmelsrichtungen eingesetzt. Nachteile der Dünnschichtmodule: Die benötigte Dachfläche um ein kWp auf dem Dach zu erzeugen ist im Gegensatz zu den poly- oder monokristallinen Modulen doppelt so hoch. Es werden ca. 10 bis 20 m² Dachfläche benötigt.

DC-Trennstelle

Trifft Licht auf die PV-Anlage, so liegt immer eine Gleichspannung der entsprechenden als “Strang”:191-0-Strang.html zusammengeschalteten Modul-Gruppe am “Wechselrichter”:68-0-Wechselrichter.html an und dadurch fließt auch Strom (DC). Für einen Notfall oder eine Kontrollmessung der Anlage muss dieser Stromkreis unterbrochen werden können, es muss eine sogenannte DC-Trennstelle eingebaut sein. Dieser DC-Lasttrennschalter ist entweder in den Wechselrichter integriert oder wird extern angebracht.

E

EEG

EVU

EVU ist die Abkürzung für das Energieversorgungsunternehmen, das sowohl Energieerzeuger als auch Betreiber eines Stromnetze sein kann. Meist sind die EVUs große Konzerne und Kraftwerksbetreiber. Es gibt aber auch vermehrt und gerade im Bezug auf die Erneuerbaren Energien kleinere Erzeuger und Betreiber. Ein inzwischen schon klassisches Beispiel dafür sind die Elektrizitätswerke Schönau – ein kleiner Ort im Schwarzwald.

Elektroschrott

Im Elektroschrott verbergen sich einerseits wertvolle Materialien und anderseits Schwermetalle und andere z.T. umweltgefährliche Stoffe, wie Blei, Kadmium Quecksilber, Arsen und PVC. Die Fa. First Solar hat vor Jahren ein Recyclingprogramm ins Leben gerufen. Dabei müssen die Module nur vom Dach demontiert werden. Anschließend werden die Module von First Solar abgeholt und entsorgt. Die Kosten für die Entsorgung oder die Wiederaufbereitung müssen bei der Beschaffung einer Photovoltaikanlage beachtet werden. Eine Photovoltaikanlage kann aber auch noch nach der typischen Abschreibungszeit von 20 Jahren voll funktionsfähig sein und deshalb weiter betrieben werden.

Effizienz

EFG-Verfahren

Bei dem EFG-Verfahren werden aus flüssigem Reinstsilizium achteckige Röhren mit einer geringen Wandstärke von ca. 280 μm und einer Länge von 6-7 m Länge gezogen, deren Kantenlänge 10 bis 12 cm beträgt. Aus diesen werden 10×10 cm2 große Wafer geschnitten. Durch diese Methode kommt es zu einem geringen Sägeverlust. Das EFG-Verfahren heißt übersetzt ins Deutsche kantendefiniertes Filmwachstum.

EG-Si

EG-Si steht für engl. electronic grade Silizium – auch Sieg. In der Halbleiter-Industrie wird gebräuchlich, elementares Silizium anhand unterschiedlicher Reinheitsgrade klassifiziert. Man unterscheidet Simg (metallurgical grade, Rohsilizium, 9899 % Reinheit), Sisg (solar grade, Solarsilizium) und Sieg (electronic grade, Halbleitersilizium, Verunreinigungen <1 ppb). EG-Si entspricht also der höchsten Reiheitsstufe bei Silizium.Die Kosten für die Entsorgung oder die Wiederaufbereitung müssen bei der Beschaffung einer Photovoltaikanlage beachtet werden. Eine Photovoltaikanlage kann aber auch noch nach der typischen Abschreibungszeit von 20 Jahren voll funktionsfähig sein und deshalb weiter betrieben werden.

Einkristall

Als Einkristall wird die sehr regelmäßige (ungestörte) Anordnung von Atomen im sogenannten Kristallgitter bezeichnet. Solche Strukturen des Halbkleitermaterials (Silizium) werden für die Ferfertigung von monokristallinen PV-Modulen benötigt. Das Wachstum vom Einkristallen wird durch sogenannte Impfkristalle angeregt. Zudem sind eine hohe Reinheit des Ausgangsmaterials – siehe EG-Si – und stabile physikalische Bedingungen, wie z.B. Temperatur, keine Erschütterungen während der Kristallbildung etc. erforderlich.

Einspeisevergütung

Elektrisches Feld

Durch Einstrahlung von elektromagnetischen Wellen in Form von Licht werden in der Solarzelle, die ein Halbleiter ist, freie Ladungsträger: Elektronen und sogenannte Löcher erzeugt. Am pn-Übergang der Zelle entsteht zusätzlich ein elektrisches Feld, dass auf diese Ladungsträger eine Kraft ausübt, die sie entsprechend ihrer Ladung (Elekronen negativ und Löcher positiv) auseinander treibt. Dies wird dann als Stromfluss zur Energiegewinnung genutzt.

Elektrolyt

Elektron

Ein Elektron ist ein negativ geladenes Teilchen, welches Bestandteil der sogenannten Hülle von einem Atom ist. Atome bestehen außerdem noch im Kern aus Protonen und Neutronen. Innerhalb der Struktur eines Metalls sind die Elektronen frei beweglich, d.h. nicht mehr an ihr Ausgangsatom gebunden. Dadurch kann elektrischer Strom fließen. Metalle werden deshalb auch als Leiter bezeichnet – im Gegensatz zu Nichtmetallen (Nichtleiter oder auch Isolatoren) und den Halbleitern, die durch ihre besonderen Eigenschaften als Ausgangsmaterial für PV-Module dienen können.

F

Farbstoffzelle

Die Farbstoffzelle, oder auch Grätzel-Zelle genannt, ist ein neu entwickelter Solarzellentyp, der in der Zukunft eine Alternative zu Solarzellen aus Halbleiter-Material, wie zum Beispiel aus Silizium, darstellen könnte. Die Farbstoffzelle ist eine Entwicklung aus der Bionik und nutzt einen Effekt aus, der ähnlich der Entstehung des grünen Pflanzenfarbstoffes Chlorophyll ist. Weiteres siehe bei Wikipedia: Grätzel-Zelle.

Füllfaktor

Der Füllfaktor bezeichnet den Quotienten aus der maximalen Leistung einer Solarzelle am sogenannten Maximum Power Point und dem Produkt aus Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom. Er ist folglich einheitenlos. Wäre die Solarzelle eine ideale Stromquelle, die bis zu ihrer Maximalspannung einen konstanten Strom liefert, wäre der Füllfaktor gleich 1. Der Füllfaktor stellt somit ein Maß für die Güte einer Zelle dar. In der Praxis liegt der Füllfaktor von Solarzellen zwischen 0,5 und 0,85, je nach verwendetem Material. Den besten Füllfaktor haben kristalline Siliziumzellen.

Förderung der Photovoltaik

1. Gesetzliche Förderung (EEG-Einspeisevergütung)

Wenn Sie ihren erzeugten Strom ins Netz einspeisen, erhalten Sie dafür eine gesetzlich garantierte Vergütung über 20 Jahre (plus das Jahr der Inbetriebnahme). Teileinspeisung (Standard): Sie verbrauchen selbst und speisen den Rest ein. Die Vergütung liegt 2026 bei ca. 7,86 Cent/kWh (für Anlagen bis 10 kWp). Volleinspeisung: Wenn Sie den gesamten Strom einspeisen (z. B. auf einem Mietshaus), erhalten Sie deutlich mehr, ca. ca. 12,47 Cent/kWh. Degression: Die Sätze sinken halbjährlich (Februar und August) um jeweils 1 % für neue Anlagen. Einmal gesichert, bleibt Ihr Satz aber 20 Jahre fix.

2. Steuerliche Förderung (Die "indirekte" Förderung) Dies ist momentan der größte finanzielle Hebel für Privatpersonen: Nullsteuersatz: Beim Kauf der Anlage (inkl. Batterie-Speicher) zahlen Sie 0% Mehrwertsteuer. Das spart direkt 19% der Anschaffungskosten. Einkommensteuerbefreiung: Für Anlagen bis 30 kWp müssen Sie die Gewinne aus der Einspeisung nicht mehr versteuern. Da spart man nicht nur Geld, sondern auch enorm viel bürokratischen Aufwand.

3. Finanzierung und regionale Zuschüsse Man kann sich über zinsgünstige Kredite für PV-Anlagen und Speicher informieren. Der Antrag muss aber vorab gestellt werden. Regionale Programme: Viele Städte und Kommunen haben eigene Fördertöpfe. Diese bezuschussen oft gezielt: Batteriespeicher, Balkonkraftwerke und Fassadenanlagen.

Fotovoltaik

G

Gallium-Arsenid

Gallium-Arsenid (GaAs) ist ein Halbleitermaterial aus den beiden chemischen Elementen Gallium und Arsen. Im Gegensatz zu vielen anderen Halbleitern aus mehren Grundstoffen bildet sich aber eine streng geometrische Kristallstruktur heraus, ähnlich wie bei monokristallinem Silizium. Gallium-Arsenid wird auch für Solarzellen verwendet, konnte sich aber wegen seinem relativ hohen Preis im Gegensatz zu Silizium nur für Spezialanwendungen, z.B. in der Raumfahrt durchsetzen. In der Elektronik wird GaAs in vielfältiger Weise für Hochfrequenzanwendungen, die Lasertechnik und bei Leuchtdioden verwendet.

Gleichstrom

Globale Einstrahlung

Unter der globalen Einstrahlung oder auch Globalstrahlung versteht man die Strahlungsmenge der Sonne, die auf eine horizontale Fläche pro Zeiteinheit fällt. Entscheidend ist nicht nur die direkte Einstrahlung, auch diffuse Strahlung – z.B. bei Bewölkung – kann eine Rolle spielen. Um den Momentanwert der globalen Einstrahlung zu ermitteln, werden sogenannte Pyranometer verwendet. Der ermittelte Wert wird in Watt pro m² angegeben. Der Durchschnittswert in Deutschland liegt zwischen 900 und 1200 kWh / m² im Jahr, wobei der Wert für Stuttgart ca. 1000 kWh / m² beträgt. Am Äquator sind die Werte am höchsten, weil dort der steilste Einfallswinkel herrscht. Die Jahresleistung der globalen Einstrahlung kann regional unterschiedlich sein, da sie auch von der Wetterlage (Bewölkung, Regenhäufigkeit) abhängig ist.

Grid

Grätzl-Zelle

H

Hagelschaden

Hinterlüftung

Eine Hinterlüftung soll eine zu starke Erwärmung der Module verhindern. Der Grund liegt darin, dass sich die Leistung der Module mit steigenden Temperaturen verringert. Ursache sind sogenannte Leckströme im “Halbleitermaterial”:201-0-Halbleiter.html, die mit zunehmender Temperatur ansteigen. Der Temperaturkoeffizient des Leistungsabfalls wird in Prozent pro Grad Celsius %/°C angegeben. Typische Werte sind bei kristallinem Silizium 0,4 bis 0,5 %/°C und bei Dünnschichtmodulen etwas weniger, nämlich ca. 0,3 bis 0,4 %/°C. Die Hinterlüftung wird durch einen ausreichenden Abstand erzielt. Es ist darauf zu achten, dass von allen Seiten die Luft unter die Module strömen kann. Durch die Schräge des Dachs kann ggf. zusätzlich ein Kamineffekt entstehen.

Hot Spot

Hot Spot heisst wörtlich übersetzt heisser Fleck. Kann der Strom durch ein Modul, das mit anderen in Reihe geschaltet ist, nicht fließen, so kann es zu einem sogenannten Hot Spot Effekt kommen. Das Modul wird durch den resultierenden hohen Innenwiderstand umgepolt und überhitzt sich. Dabei entstehen dann heiße Flecken (Branntflecken). Mögliche Ursachen sind Verschmutzungen und defekte oder verschattete Module. Um Hot Spots zu vermeiden, werden beim Modul sogenannte “Bypass-Dioden”:28-0-Bypassdiode.html angebracht. Diese können den höheren Strom der anderen Module am gefährdeten Modul vorbei umleiten. Je nach Größe des Moduls muss eine bestimmte Anzahl von Bypass-Dioden angebracht werden.

Halbleiter

Alle heute genutzten Solarzellen und -Module sind technisch gesehen sogenannte Halbleiter, bzw. bestehen aus Halbleitermaterialien, wie z.B. dem Element Silizium, aber auch aus Stoffgemischen, wie z.B. CIGS. Halbleiter bedeutet, dass abhängig von speziellen physikalischen Effekten in diesen Materialien Strom fließen kann (Leiter) oder auch nicht (Nichtleiter). Durch Einstrahlung und Absorption von Licht und der Ausnutzung des sogenannten Photovoltaischen Effekts wird in Solarzellen ein Stromfluss erzeugt, der zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Typische andere Halbleiter sind Transistoren und Dioden, aber auch komplexere Gebilde, die aus diesen Grundbausteinen bestehen, z.B. Mikrochips, die heutzutage in allen elektronischen Geräten vorhanden sind.

I

Indachmontage

Solarmodule können auch in die Dachhaut integriert werden. Hierbei können die Materialien eingespart werden, die für die Fläche vorgesehen waren (Ziegel). Dadurch dass die Module nicht hinterlüftet werden, ergeben sich Ertragsminderungen für die Solaranlage, siehe bei Hinterlüftung. Die Integration der Module in die Dachhaut könnte zu Problemen führen, wenn das Dach undicht wird, oder wenn Module defekt werden und der Nachkauf von Modulen nicht mehr garantiert ist.

Inselsystem

Inbetriebnahme

J

Jahresgang

K

KFW - Programm

Kliowattstunde

kWp

Der Begriff kWp setzt sich aus der Einheit für elektrische Leistung kW und dem textlichen Zusatz p für engl. peak (übersetzt: Spitze) zusammen. Damit ist der Spitzenwert an Leistung (der maximale Wert) gemeint, den eine konkrete Photovoltaikanlge erzeugen kann, also der Wert bei optimal möglicher Sonneneinstrahlung. Der kWp-Wert einer Anlage ist also direkt von ihrer Größe abhängig. Der kWp-Wert kann sich im Laufe der Bestriebszeit der Anlage verändern, siehe auch Alterung.

L

Leistungstoleranz

Von den Herstellern der Module wird nicht nur die Nennleistung angegeben, sodern auch noch eine Toleranz – die maximal zulässige Abweichung zur Angabe der Nennleistung. Dabei kann die Toleranz in Prozent oder in Watt angegeben werden. Enge Leistungstoleranzen sind von Vorteil, denn das Modul mit der geringsten Leistung bestimmt die Leistung von einem Strang. Enge Leistungstoleranzen liegen bei +/- 3 %, weite Toleranzen bei +/- 10 %.

Leerlaufspannung

Solarmodule werden durch zwei typische Parameter, die Leerlaufspannung (UL, UOC) und den Kurzschlussstrom charakterisiert. Beide Werte werden im Datenblatt des Herstellers angegeben. Bei Leerlauf ist an der Ausgangsseite kein Verbraucher (Wechselrichter) angeschlossen. Für eine Messung der Spannung muss das Messgerät einen hohen Innenwiderstand (im Megaohm-Bereich) haben. Die Höhe der Spannung ist von der augenblicklichen Lichteinstrahlung abhängig. Für die Auslegung des Wechselrichters ist die Leerlaufspannung der Module wichtig. Die Leerlaufspannung ist Temperaturabhängig. Sie ist bei niedrigen Temperaturen am höchsten.

Leistungsgarantie

M

MPP

MPP ist die Abkürzung des englischen Begriffs maximum power point. Der maximale Leistungspunkt bedeutet, das gröstmögliche Produkt aus Spannung und Strom an den Modulen (dem Strang) zu erhalten. Da sich die einfallende Lichtmenge laufend ändern kann, muss der Wechselrichter in engen Zeitabständen den MPP überwachen und ggf. die Werte neu einstellen (nachregeln). Konkret werden mehrmals pro Sekunde die anliegenden Werte Spannung und Strom gemessen und eine Lastanpassung vorgenommen. Siehe in diesem Zusammenhang auch bei Füllfaktor nach.

Monokristalline Siliziumsolarzelle

Monokristalline Solarzellen haben den höchsten Wirkungsgrad von bis zu 18% und eine sehr hohe Lebensdauer von ca. 25 bis 30 Jahren. Dies hängt mit der Kristallstruktur zusammen. So sagt der Begriff Mono aus, dass es sich um eine absolut symmetrische und ungestörte Struktur, ein sogenanntes Einkristall (mono = einzig) handelt. Die Herstellung dieser Zellen wird zwar nach einem über viele Jahre bekannten und entsprechend optimierten Standardverfahren in der Halbleitertechnik vorgenommen, ist aber trotzdem relativ aufwändig und dadurch teurer als bei anderen Zellentypen.

Modul

Die Solarzelle wird auch als Solarmodul oder nur Modul bezeichnet. Sie ist Teil des Solargenerators, der aus mehreren elektrisch verschalteten Modulen besteht. Meist werden die Module in Reihe geschaltet, wobei sich dann die Spannungen der Module addieren. Dies wird als ein sogenannter Strang bezeichnet. In dieser Beschaltungsart besteht die Gefahr der Verpolung einzelner Module, siehe bei Hot Spot. Es gibt aber auch Anlagen bei denen Module parallel geschaltet werden, dann addieren sich die Ströme der beteiligten Module. Auch Mischformen von Parallel- und Reihenschaltung sind möglich. Auf jeden Fall muss der Wechselrichter für die jeweilige Beschaltung mit den richtigen Spannungen und Strömen möglichst optimal ausgelegt sein, bzw. die Verschaltung der Module wird den Leistungsdaten des Wechselrichters angepasst. Als Beispiel: Der typische Leistungswert eines heutigen Dünnschichtmoduls ist etwa 0,08 kWp bei einer Fläche von etwas weniger als einem Quadratmeter.

N

Nachführung

Ein System zur Nachführung ermöglicht es, dass die Module immer optimal im Tages- aber auch im Jahreslauf auf die Sonne ausgerichtet werden. Dadurch kann der Ertrag der PV-Anlage um etwa 30 bis 40 % erhöht werden. Nachführsysteme werden in der Regel bei Freiflächenanlagen verwendet. In der Neigung können die Module zwischen 0 und 45 Grad verändert werden und der Schwenkwinkel beträgt 90 Grad in Ost- und in Westrichtung. Durch den Preisverfall der Module in den letzten Jahren, haben die Nachführsysteme einen sehr schweren Stand bekommen, da die Mehrkosten immer im Bezug auf den Ertrag betrachtet werden müssen.

Netzbetreiber

Neigungswinkel

Nennleistung

Die Nennleistung (tatsächliche maximale Leistung) der Anlage kann unter Standartbedingungen gemessen werden. Dabei wird eine Einstrahlung von 1000 Watt pro Quadratmeter angesetzt, was einer optimalen Sonneneinstrahlung im Sommer (Sonnenwende) um die Mittagszeit entspricht Einen weiteren Aufschluss über die tatsächlichen Leistungseigenschaften der Module ergibt eine Messung der Strom-Spannungs-Kennlinie, siehe auch bei Füllfaktor.

O

Ohmsche Verluste

Ohmsche Verluste entstehen in jederm elektrischen Leiter sobald Strom fließt. Die ohmschen Verluste sind direkt von dem elektrischen Widerstand des Leiters und der Höhe des Stromes abhängig. Dabei geht die verbrauchte Energie als Wärme (Verlustwärme) verloren. Auch in einer PV-Anlage entstehen Ohmsche Verluste, einmal in den Strukturen der verwendeten Module und im Wechselrichter, aber auch in der Verschaltung (Verkabelung) der Anlage. Auf die Module und den Wechselrichter kann dabei direkt kein Einfluss genommen werden. Andes sieht es bei der Verschaltung aus. Hier müssen Leitungsquerschnitte gewählt werden, die für die auftretenden Ströme ausreichen. Dies ist in einschlägigen Normen festgelgt und verhindert unnötige Verluste und Gefährdungen. Zudem sind unnötige Leitungslängen zu vermeiden.

P

Potenzialausgleich

Polykristalline Siliziumsolarzelle

Polykristalline Solarzellen bestehen im Gegensatz zu monokristallinen Solarzellen aus vielen (poly = viel) Einzelkristallen. Beide Typen sind die am häufigsten verbauten Solarmodule. Bei diesen Modulen ist das Preis-Leistungsverhältnis recht gut. Die Leistung in Watt pro m² nimmt stetig zu, so dass auch bei kleineren Dachflächen eine relativ hohe Leistung installiert werden kann. Der Fertigungsaufwand ist bei polykristallinem Material geringer als bei monokristallinem Material. Die Leistung der Module ist allerdings auch etwas geringer.

Photovoltaik

Photonen

Als Photonen werden laienhaft Lichtteilchen bezeichnet. Etwas genauer gesagt sind Photonen das, was die elektromagnetische Strahlung ausmacht. Dabei macht das Licht nur einen kleinen Strahlungsbereich aus, der durch die Wellenlänge festgelegt wird. Elektromagnetische Strahlung ist in einem viel weiteren Spektrum möglich, von Radiowellen über Mikrowellen, Wärmestrahlung, dann Licht, bis zur Röntgenstahlung. Die einfallenden Photonen der Sonnenstrahlung sind im Halbleitermaterial der PV-Module dafür verantwortlich, dass freie Ladungsträger entstehen, die dann einen Stromfluss anregen. Siehe auch bei Elektrisches Feld.

Q

Qualitätskontrolle von Modulen

R

Recycling

Die Fotovoltaikindustrie hat erkannt, dass Recycling notwendig ist. Deshalb wurde 2007 das Unternehmen PV Cycle, siehe www.pvcycle.de gegründet. Mit dieser Firma soll ein freiwilliges Rücknahme- und Recycling-Programm für Altmodule eingerichtet werden. Auf diese Weise wird das Versprechen der Branche für umfassende Nachhaltigkeit umgesetzt. Damit übernimmt die Industrie Verantwortung für die PV-Module und zwar entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Die Mitglieder von PV Cycle haben sich zum Ziel gesetzt, saubere und Erneuerbare Energie bereitzustellen und dabei zugleich das Prinzip der erweiterten Verantwortlichkeit der Hersteller anzuwenden, um die Fotovoltaikbranche doppelt grün zu machen. Es sind Hersteller oder Importeure von Fotovoltaikmodulen in Europa. Der Verband vertritt derzeit rund 85 % des europäischen Fotovoltaikmarktes. Beteiligt sind: Aleo, Bosch, BP Solar, Canadian Solar, First Solar, Photowatt, Schott Solar, Sharp Solar, Solarworld AG, Suntech Power, Würth Solar GmbH, Yingli Green Engery usw. Weitere Mitglieder siehe auf der Website von PV Cycle.

S

Solargenerator

Short circuit current

Short circuit current ist die englische Bezeichnung für Kurzschlussstrom. Bei PV-Modulen ist der Kurzschlussstrom der maximale Strom, den es liefern kann. Eine Einstellung auf diesen Wert stellt allerdings nicht das Optimum zur Energiegewinnung dar, da die Leistung das Produkt aus Spannung und Strom ist. Der Beste Arbeitspunkt für die Leistung ist dagegen der MPP. er wird durch den Wechselrichter laufend eingestellt (Regelung).

Solarkonstante

Spannung

String

Strang

Werden mehrere Module in Reihe geschaltet, so wird dies als Strang (engl.: string) bezeichnet. Ein oder mehrere Strings können an den Wechselrichter angeschlossen werden. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um. Die Anzahl der Module in einem String müssen auf den Wechselrichter abgestimmt werden. Die Stringtechnik lohnt sich auf jeden Fall, da die Anzahl der Module und der Wechselrichter genau aufeinander abgestimmt werden sollten. Für jeden String kann der Wechselrichter eine MPP-Regelung durchführen. Zudem wird das Messen der einzelnen Strings ermöglicht.

Schwachlichtverhalten

T

Temperaturkoeffizient

Als Temperaturkoeffizient (TK) wird die Degradation, d.h. der Abfall der Leistung über der Temperatur bei den Solarmodulen bezeichnet. Die Leistung ist von der Betriebstemperatur und diese wiederum von der Umgebungstemperatur abhängig. Das heißt dass bei zunehmender Temperatur der Wirkungsgrad der Module abnimmt. Der Koeffizient ( %/°C ) gibt an, um wie viel Prozent sich die Leistung des Moduls pro Grad Celsius ändert. Da es sich immer um eine Abnahme handelt, haben die Temperaturkoeffizienten aller Modultypen ein negatives Vorzeichen. Kristalline Module haben einen TK von ca. -0,46 % / Grad C. Dünnschichtmodule auf Basis von CIS ( Kupfer -Indium – Diselenid ) haben dagegen nur einen TK von etwa -0,18 % / Grad C. Zum Thema Erwärmung der Module siehe auch bei Hinterlüftung und bei Indachmontage.

U

V

Verschattung

Eine Verschattung auf einzelne Module hat immer negative Auswirkungen auf den Strang, die in Reihe geschalteten Module. Wird ein Modul teilweise oder komplett verschattet, so wird in diesem Modul weniger oder kein Strom erzeugt, der Stromfluss wird gestört. Dieses Module wird dann als Engstelle für den Strom gesehen. Ist die Verschattung entsprechend stark, kann es zu einer Umpolung, Überhitzung und damit auch einer Beschädigung des Moduls kommen. Deshalb werden Bypassdioden eingesetzt. Sie leiten den Strom bei einer Verpolung um und verhindern damit die Schädigung des Moduls. Zudem wird das Phänomen der Verschattung, der Einbruch der Leistungsabgabe, stark abgeschwächt. Direkte Verschattung Von einer direkten Verschattung auf einem Modul wird gesprochen, wenn z.B. Vogelkot, Laub, Staub, Schmutz auf dem Modul liegt. Indirekte Verschattung Von einer indirekte Verschattung wird gesprochen, wenn z.B. Kornsteine, Schneefanggitter, Dachgauben, Blitzableiter, Antennen, Stromleitungen, Nachbargebäude und Bäume den Schatten auf das Modul verursachen. Mit Hilfe eines sogenannten Sonnenbahnindikators oder mit anderen Geräten und Methoden kann die Beschattung ermittelt werden. Die daraus erhaltenen Werte können dann für alle Jahres und Tageszeiten übertragen werden. Extra Strang für Module, die verschattet werden Module die von einer indirekten Verschattung betroffen sind, sollten in einem separaten Strang zusammen geschaltet werden. Dadurch wird nur noch die Leistung von diesem einem Strang beeinträchtigt. Aufständern Werden Module aufgeständert, so muss ein bestimmter Abstand zwischen den Modulreihen eingehalten werden. Durch den Abstand kann verhindert werden, dass sich die Module gegenseitig verschatten (Verschattungsabstand). Selbstreinigung Der Selbstreinigungseffekt der Module setzt bei einem Neigungswinkel von mehr als 20 Grad ein. Ab diesem Winkel kann der Regen die Module soweit reinigen, dass die Verschmutzung auf dem Modul entfernt wird, dies bezeichnet man als Selbstreinigungseffekt. Erhöhte Staubentwicklung Bei landwirtschaftlichen Betrieben ist die Staubentwicklung teilweise sehr erheblich, hier sollten die Module regelmäßig gereinigt werden. Deshalb sollten die Module auf dem Dach gut zugänglich sein.

Versicherung

Da eine Photovoltaikanlage einen großen Sachwert darstellt, sollte auf jeden Fall eine Versicherung dafür abgeschlossen werden. Es ist möglich, dass eine bestehenden Gebäudebrandversicherung das Risiko abdeckt. Falls nicht, muss eine zusätzliche Versicherung abgeschlossen werden. Die Kosten belaufen sich auf ca. 12 pro kWp und Jahr. Die Versicherung sollte auf jeden Fall das Risiko von Blitzschlag, Überspannung, Sturm und Hagel beinhalten. Die Versicherungen beinhalten normalerweise auch eine Ausfallentschädigung für die Photovoltaikanlage. Speist die Anlage nicht ein, so springt die Versicherung für einen bestimmten Zeitraum ein und bezahlt den Ausfall. Da die Versicherungen sehr unterschiedlich sind, sollten die benannten Punkte genau besprochen und geprüft werden.

Volt

Vergütungssätze

W

Watt

Wechselrichter

Der Wechselrichter wandelt den von den Modulen erzeugten Gleichstrom ( DC ) in Wechselstrom ( AC ) um. Erst nach der Umwandlung in Wechselstrom kann eine Einspeisung in das öffentliche Stromnetz erfolgen. Damit ein guter Wirkungsgrad erreicht wird, wird in der Regel die Leistung des Solargenerators 10% größer als die des Wechselrichters ausgelegt. Dabei müssen die relevanten Daten der Module (Leistung, Spannung und Strom) eingerechnet werden. Die Wechselrichter haben einen Wirkungsgrad von 92 bis 98%, bezogen auf Vollast. Neben der Umwandlung in Wechselstrom besteht eine wesentliche Aufgabe des Weselrichters darin, die optimale Anpassung (Lastregelung) des Solargenerators vorzunehmen. Dies muss laufend geschehen, da sich die Sonneneinstrahlung plötzlich ändern kann (Wolken etc.) – siehe auch bei MPP.

Wattstunde

Die Wattstunde ist die zusammengesetzte Einheit für Energie, oder auch geleistete Arbeit. Es ist die Leistung, die in einer Zeiteinheit, in diesem Fall eine Stunde, erbracht wurde. Eine Kilowattstunde (kWh) entspricht 1000 Wattstunden (Wh) oder 3600 Ws (Wattsekunden). Umrechnungs-Einheiten: 1Wh = 3,6 kWs = 3,6 kJ = 3,6 kNm Der Stromverbrauch oder auch die Einspeisung der PV-Anlage werden in Kilowattstunden abgerechnet.

Wirkungsgrad

Als Wafer (engl., bedeutet Waffel) werden sehr dünne Scheiben aus kristallinem Halbleiter-Materialen bezeichnet. Übliche Halbleiter-Materialien von Wafern sind: mono- oder polykristallines Silizium, Silizium-Carbid, Indium-Phosphid und auch Gallium-Arsenid. Für das Herstellen von Wafern werden die Mateialblöcke durch ein Drahtsägeverfahren in dünne Scheiben mit 0,2 bis 0,3 mm Dicke geschnitten. Die Scheiben haben eine quadratische Kantenlänge von 100 bis 200 mm. Anschließend werden die Wafer an allen Seiten angeätzt und gereinigt. In der Photovoltaik ist der Wafer die Ausgangsform für die beiden Typen von kristallinen Silizium-Solarzellen. Für die Herstellung eines Moduls werden je nach Größe bis zu 72 Wafer verwendet.

Wafer

Der Wirkungsgrad gibt die Effektivität der Energieumwandlung an. Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls wird im wesentlichen dadurch bestimmt, aus welchem Material es hergestellt wurde. Monokristalline Siliziumzellen haben den höchsten Wirkungsgrad von ca. 20 % und Module in anderer (preiswerterer) Technik haben einen Wirkungsgrad von 10 bis 20%, bezogen auf die eingestrahlte Sonnenenergie. Wechselrichter können einen Wirkungsgrad von 92 bis 98 % bei der Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom haben.

X-Z

Zelle

Zonenschmelzverfahren

Zur Herstellung von hochreinem kristallinem Silizium wird das Zonenschmelzverfahren verwendet. Ein gereinigter rotierender Stab mit polykristalliner Kristallstruktur wird an einem Ende abgeschmolzen, es bildet sich hinter der Schmelze ein Einkristall. Das Verfahren hat sich gegenüber dem Czochralski- und dem Blockgussverfahren nicht durchgesetzt, da es mit hohem Energieaufwand und sehr hohen Kosten verbunden ist.

Öffnungszeiten: Mo bis Fr: 8:00 bis 17:00 Uhr

Unternehmen

Rechtsdokumente

Kontakt

07191-58776 info@jung-solar.de

Beratungsgespräch vereinbaren

Made by Aßfalg Webdesign