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Der photovoltaische Effekt: Photovoltaik ist das direkte Umwandeln von Sonnenstrahlung (Photonen) in elektrischen Gleichstrom. Das Umwandeln übernehmen die Solarzellen, das kleinste Bauteil einer Solaranlage. Im Inneren der Zelle kommt es zu einer Wechselwirkung zwischen einstrahlendem Sonnenlicht und dotiertem Halbleitermaterial der Solarzelle. Dabei werden elektrische Ladungsträger (Elektronen) frei. Es fließt Strom, der durch metallische Kontakte an beiden Seiten der Zelle abgeführt wird. Der erzeugte Strom ist Gleichstrom, weil die Elektronen immer in die gleiche Richtung vom Minus- zum Pluspol fließen. Da in unserem Stromnetz aber Wechselstrom fließt, muss der erzeugte Sonnen-Gleichstrom in Netz-Wechselstrom umgewandelt – transformiert – werden. Was passiert in einer Solarzelle? Eine typische Solarzelle besteht aus zwei Schichten Silizium. Sie werden durch das „gezielte Verunreinigen“ (Dotieren) mit unterschiedlichen Fremdatomen wie Phosphor oder Bor so beeinflusst, dass eine Teilschicht negativ und die andere positiv leitend wird. Der Fachjargon bezeichnet die Schichten als n-dotiert (negativ dotiert) und p-dotiert (positiv dotiert). Phosphor wird für die n-Dotierung und Bor für die p-Dotierung verwendet. Zwischen dem Plus- und Minuspol befindet sich eine Grenzschicht, der sogenannte p-n-Übergang. Hier im Kern der Solarzelle entsteht das elektrische Feld. Trifft Sonnenlicht auf den p-n-Übergang in der Grenzschicht, dann entstehen durch Lichtabsorption freie Ladungsträger: negative Elektronen und positive „Defekt-Elektronen“. Diese bewegen sich dann, je nach ihrer Ladung, zur negativen oder positiven Elektrode. Damit liegt Spannung an den Elektroden an. Wird der Stromkreis geschlossen, fließt elektrischer Strom. Nur wenn Licht (Photonen) auf die Oberfläche der Zelle trifft, wird Strom erzeugt. Deshalb „schlafen“ PV-Anlagen nachts. Da die Stromerzeugung direkt aus dem Licht erfolgt, ist Photovoltaik gegenüber anderen Verfahren verschleiß- und wartungsfrei. Quelle: scon-marketing GmbH. Auf der Webseite www.solaranlagen-portal.de finden Sie den kompletten Photovoltaik-Ratgeber als PDF zum Download und weitere Tipps zum Thema Photovoltaik…

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Was ist passive Solarnutzung? Die Sonne heizt bei jeder Gebäudeheizung mit. Solare Gewinne werden bei der Auslegung von Heizungsanlagen in die Berechnung einbezogen. Je mehr Sonnenlicht durch Glasflächen ins Gebäude strahlt, um so kleiner fällt der Heizkessel aus und wertvolle Brennstoffe werden eingespart. Passivhäuser sind bewusst so gebaut, dass große Fensterflächen nach Süden ausgerichtet sind, um möglichst viel Sonnenwärme ins Haus zu holen. Hier vermindert die Sonnenenergie den Bedarf an zusätzlicher Heizenergie so stark, dass nur noch eine kleine Zusatzheizung wie zum Beispiel über einen Holzofen oder eine Luftheizung mit Wärmerückgewinnung aus der Luft nötig ist. Weitere typische Beispiele für eine passive Sonnenheizung sind Gewächshäuser oder Wintergärten. Die Sonnenstrahlung nutzt auch die transparente Wärmedämmung (TWD) als passives System. TWD-Materialien besitzen eine sehr gute Wärmedämmwirkung und sind gleichzeitig sonnenlichtdurchlässig. Zum Einsatz kommt die transparente Wärmedämmung an den von der Sonne bestrahlten Außenwände. Hinter der TWD befindet sich eine dunkle Schicht, die die Wärme der Sonnenstrahlung aufnimmt und ins Gebäudeinnere abgibt. Was ist aktive Sonnenenergienutzung? Bei der aktiven Nutzung wandelt komplexe Technik die Sonnenenergie entweder in Wärme oder in Strom um. Die Wärmesysteme werden als Solarthermie bezeichnet. Anwendungsbeispiele sind die Sonnenkollektoren für die Gebäudeheizung, die Sonnenwärme-Kraftwerke (z.B. beim Zukunftsprojekt Desertec in der Sahara), solare Kühlung (Sonnenwärme wird in Kälte umgewandelt) oder Solarkocher (Anwendung in armen Gebieten, um Holzbrennstoff einzusparen). Solarstromsysteme werden als Photovoltaik bezeichnet. Bei ihnen wandeln Solarzellen das Sonnenlicht in elektrische Energie um. Quelle: scon-marketing GmbH. Auf der Webseite www.solaranlagen-portal.de finden Sie den kompletten Photovoltaik-Ratgeber als PDF zum Download und weitere Tipps zum Thema Photovoltaik…

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