Wie erzeugen Sonnenkollektoren Strom?

Wenn die Sonne auf ein Solarmodul scheint, wird die Energie des Sonnenlichts von den PV-Zellen des Moduls absorbiert. Diese Energie erzeugt elektrische Ladungen, die sich als Reaktion auf ein internes elektrisches Feld in der Zelle …

Wenn die Sonne auf ein Solarmodul scheint, wird die Energie des Sonnenlichts von den PV-Zellen des Moduls absorbiert. Diese Energie erzeugt elektrische Ladungen, die sich als Reaktion auf ein internes elektrisches Feld in der Zelle bewegen, wodurch Strom fließt. Im Inneren jedes Solarmoduls befindet sich eine leitende Metallplatte, die mit Drähten verbunden ist, die zu einem verschmolzenen Array Combiner führen. Die Energie des Arrays wird durch einen Wechselrichter geleitet, der den anfänglichen Gleichstrom in den Wechselstrom umwandelt, der für den Betrieb menschlicher Strukturen erforderlich ist.

PV-Solarmodule erzeugen Gleichstrom (DC). Bei Gleichstrom fließen die Elektronen in einer Richtung durch einen Stromkreis. Dieses Beispiel zeigt eine Batterie, die eine Glühbirne mit Strom versorgt. Die Elektronen bewegen sich von der negativen Seite der Batterie durch die Lampe und kehren zur positiven Seite der Batterie zurück.

Sonnenkollektoren nutzen die vom Sonnenlicht erzeugten Photonen, um Gleichstrom zu erzeugen. Wenn die Photonen auf das Paneel treffen, werden sie von dem halbleitenden Siliziummaterial des Paneels absorbiert. Während dieses Vorgangs lösen sich Elektronen von den Atomen und bewegen sich in der Solarzelle. Durch diese Bewegung der Elektronen wird Gleichstrom (DC) erzeugt.

Der Gleichstrom fließt dann zum Wechselrichter des Systems, wo er in Wechselstrom (AC) umgewandelt wird. Wechselstrom ist die Art von Elektrizität, die für die Stromversorgung des Hauses benötigt wird. Solarmodule erzeugen einen Gleichstrom. Dieser wird dann durch einen Wechselrichter geleitet, um ihn in Wechselstrom umzuwandeln, der in das nationale Stromnetz eingespeist oder von dem Haus oder Unternehmen genutzt werden kann, an dem die Solarmodule angebracht sind.

Unabhängig davon, wo Sie leben, kann Solarenergie eine ausgezeichnete Investition und ein hervorragender Beitrag zur Bekämpfung des Klimawandels sein. Wenn Sie eine Solaranlage installiert haben, kommt der größte Teil Ihres Stroms wahrscheinlich direkt von Ihrer Anlage, vorausgesetzt, sie ist angemessen dimensioniert. Was passiert jedoch, wenn Sie nicht zu Hause sind, um den Strom zu nutzen, den Ihre Solarmodule an jedem sonnigen Tag erzeugen? Und was passiert nachts, wenn Ihre Solaranlage nicht in Echtzeit Strom erzeugt? Keine Sorge, Sie können trotzdem von einem System namens Net Metering profitieren. Mikro-Wechselrichter werden für jedes einzelne Solarmodul optimiert, nicht wie Zentralwechselrichter für eine ganze Solaranlage.

Aber die Solartechnik wird immer besser und die Kosten für die Nutzung von Solarenergie sinken rapide, so dass wir immer besser in der Lage sind, die reichlich vorhandene Energie der Sonne zu nutzen. Diese PV-Ladung erzeugt einen elektrischen Strom (genauer gesagt Gleichstrom), der von der Verkabelung in den Solarmodulen erfasst wird. New York, San Francisco, Milwaukee, Boston, Seattle – in all diesen Städten herrscht schlechtes Wetter, von Regen und Nebel bis hin zu Schneestürmen, und doch sind es Städte, in denen die Menschen durch die Nutzung von Sonnenenergie enorme Einsparungen erzielen. Der Kohlenstoff-Fußabdruck von Solarmodulen ist bereits recht klein, da sie 25 Jahre und länger ohne Effizienzverluste halten.

Mehr über die Funktionsweise von Solarmodulen zu erfahren, kann manchmal verwirrend sein, weshalb es wichtig ist, es einfach und verständlich zu machen. Kurz gesagt: Ein Solarmodul funktioniert, indem es Strom erzeugt, wenn Teilchen des Sonnenlichts, so genannte Photonen, Elektronen aus den Atomen herausschlagen und sie in Bewegung setzen. Ja, wenn Sie an das Stromnetz angeschlossen sind, erhalten Sie auch mit Solarmodulen eine Stromrechnung – aber es ist möglich, dass Sie gar keine Schulden haben werden. Wenn Sie sich vollständig auf Solarenergie verlassen wollen, müssen Sie Ihre Solarmodule mit einer Solarbatterie ergänzen.

Dieses elektrische Feld zwingt lose Elektronen, durch die Solarzelle und aus der Siliziumverbindung zu fließen, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.

Literatur: