Photovoltaik

speichert die Energie des Solarpanels, um sie später wieder abzugeben (z.B. Beleuchtung in der Nacht)

• können grosse Stöme liefern
• lange Lebensdauer
• kleine Selbstentladung

• Blei-Akkus
• Lithium-Akkus

• Bleiakku
• Elektrolyt wird mit Vlies aus Glasfasern gebunden
• laufen beim kippen nicht aus
• Lebensdauer: 7-10 Jahre

• Bleiakku
• Elektrolyt Schwefelsäure wird mit Kieselsäure gebunden (Gel)
• muss und kann nicht mit Wasser nachgefüllt werden
• Lebensdauer: 10-12 Jahre

• bis zu 80% weniger Gewicht
• schnellere Aufladung
• kein Memoryeffekt
• längere Lebensdauer: > 12 Jahre

• etwas höhere Anschaffungskosten

• wenn nicht nur 12VDC-Verbraucher verwendet werden
• wandelt die Batteriespannung 12V DC (nicht direkt vom Laderegler) in 230V AC 50Hz Wechselspannung

Modifizierter Sinus-Wechselrichter:

• sind effektiv und günstig
• Qualität der Stromproduktion geringer als die des Stromnetzes
• deshalb nicht für empfindliche Apparate geeignet

Reiner Sinus-Wechselrichter:

• gute Qualität wie das öffentliche Netz
• auch für empfindliche Geräte geeignet

Wechselrichter-Ladegerät:

• kombination aus Sinus-Wechselrichter und einem leistungsfähigen Ladegerät für Akkus

1. Photovoltaik- / Solarmodule
2. Überspannungsschutz DC Kat.2 / DC-Verteiler
3. Wechselrichter
4. Anlageschalter, kann im Wechselrichter integriert sein
   Überspannung AC (Optional)
5. bidirektionaler Zähler (Überschussmessung)
6. Stromverteilungsnetz
7. Verbraucher

• Überspannungsschutz Kat.2
• DC-Seite, zwischen Panel und Wechselrichter
• im GAK = Generator-Anschluss-Kasten

Nein, wenn die DC-Leitung im Hausinneren weniger als 30m beträgt, kann auf den Überspannungsschutz verzichtet werden.

Wandelt die Gleichspannung von den Modulen in Wechselspannung 3x 400V (selten 230V) um

Netzgekoppelte Wechselrichter synchronisieren sich mit der Spannung vom öffentlichen Stromnetz. Dies erlaubt es, den Solarstrom in das Netz einzuspeisen.

• DC-Leitungen erst nach dem Ausschalten des Wechselrichters oder Ladereglers trennen oder zusammenstecken!!!
• Lichtbogengefahr!!!

• Spannungen bis 1'500V
• kein Nulldurchgang wie bei Wechselspannung, deshalb keine autom. Löschung des Lichtbogens

• Wird Strom produziert, misst er den rück- oder eingespiesene-Strom (Überschussmessung)
• Wird kein Strom produziert z.B. Nachts, funktioniert er wie ein normaler Bezugszähler

• Inselanlage: wenn Akkus voll, wird nichts mehr produziert
• Netzgebundene Anlage: Überschuss wird ins Netz zurückgespiessen und vergütet

Ja,

• auch bei einer Abweichung von der optimalen Orientierung können moderne Photovoltaikanlagen eingesetzt werden
• die Abweichungen des Ertrags bei verschiedenen Ausrichtungen sind auf der Grafik ersichtlich
• Heute werden Photovoltaiksysteme wegen den stark gesunkenen Preisen und der fortgeschrittenen Technologie sogar auf schwach geneigten Norddächern und in Fassaden eingesetzt

• Monokristalline Photozellen
• Polykristalline Photozellen
• CIS/CIGS-Dünnschicht Photozellen
• Flexible Photozellen (meistens CIS)

• sind schwarz
• aus einem Einzelkristall gefertigt
• typisch Form, quadratisch mit abgekanteten Ecken
  • diese Achteck-Form wird auch pseudo-quadratisch genannt

• auffällige Blaufärbung
• sind aus mehreren Kristallen zusammengesetzt
• ihre Form ist in der Regel quadratisch

• Kupfer-Indium-Gallium-Selen (Diselenid) werden in dünnsten Schichten auf Glas oder Kunststoff aufgetragen
• Anfänglich braun gefärbt, heute in fast allen Farben und Muster erhältlich

• sind flexibel, beweglich
• können aus Mono- oder Polykristallinen Photozellen hergestellt werden
• werden meistens in Dünnschichttechnik hergestellt,
  da die kristallinen Zellen zerbrechlicher und daher weniger flexibel sind

• Monokristallin: 20 - 22 %
• Polykristallin: 15 - 18 %
• Dünnschicht: 10-15 %

• Kristalline Solarzellen: > 30 Jahre
• Amorphe Solarzellen (CIS/CIGS): 20 - 25 Jahre

• Zelle ist die kleinste Einheit (Spannungserzeugung)
• Modul beteht aus mehreren Zellen

Solarzellen bestehen meist aus zwei Siliziumschichten, die unterschiedlich dotiert sind.

Dotierung ist die gezielte Verunreinigung mit Fremdatomen.

Durch die Verunreinigung entstehen jeweils eine n-dotierte Schicht (mit einem Überschuss an negativen Ladungsträgern) und

eine p-dotierte Schicht (mit einem Überschuss an positiven Ladungsträgern).

An der Grenze dieser beiden Schichten, am sogenannten p-n-Übergang generiert sich bei Lichteinstrahlung ein Potential, die entstehende Spannung kann über Kontakte abgenommen werden.

ca. 0,5 Volt

Serieschaltung (Reihenschaltung) von mehreren Zellen

Dadurch kann ein höhere Spannung erzeugt werden (Serieschaltung)

10 x 6 Zellen = 60 Zellen

60 Zellen x 0,5 Volt = 30 Volt

Parallelschalten von mehreren Strings (Strang)

Dadurch kann ein höherer Strom erzeugt werden (Parallelschaltung)

Das beim Ausfall, Verschmutzung oder Schattenwurf eines Moduls nicht die ganze Anlage ausfällt

Bei neueren Modulen ist die Freilaufdiode in der Anschlussdose integirert