Photovoltaik ist ein Begriff, der sich aus dem Griechischen ableitet und „Licht“ (phos) und „Spannung“ (volta) bedeutet. Die Photovoltaiktechnologie wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um, ohne dass dabei bewegliche Teile oder Flüssigkeiten benötigt werden. In diesem Blogartikel werden wir uns damit beschäftigen, wie die Photovoltaiktechnologie funktioniert.
Photovoltaikzellen bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium. Wenn das Sonnenlicht auf diese Materialien trifft, werden Elektronen in den Atomen des Materials angeregt und bewegen sich frei im Material. Die Zellen sind so gestaltet, dass die freien Elektronen aufgrund des elektrischen Feldes, das in der Zelle erzeugt wird, zu einem elektrischen Strom zusammengefasst werden.
Die meisten Photovoltaikzellen bestehen aus zwei Schichten, die als p-dotiert (positiv) und n-dotiert (negativ) bezeichnet werden. Wenn die beiden Schichten miteinander in Kontakt gebracht werden, entsteht an der Grenzfläche ein elektrisches Feld. Wenn nun Photonen von Sonnenlicht auf das Material treffen, können Elektronen aus der n-Schicht herausgeschlagen werden und sich in der p-Schicht ansammeln. Durch diesen Prozess entsteht ein elektrischer Strom, der genutzt werden kann, um elektrische Energie zu erzeugen.
Um die Effizienz der Photovoltaikzellen zu maximieren, werden sie oft in Modulen zusammengefasst. Diese Module können in verschiedenen Größen und Formen hergestellt werden, um den Bedürfnissen der Verbraucher gerecht zu werden. Die Module können entweder auf Dächern oder an freistehenden Strukturen installiert werden, um das Sonnenlicht einzufangen.
Die erzeugte elektrische Energie wird entweder direkt genutzt oder in Batterien gespeichert. Alternativ kann sie in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden, um Energie für andere Verbraucher bereitzustellen. In Österreich gibt es eine Einspeisevergütung für Photovoltaik-Energie, die es Hausbesitzern ermöglicht, die Kosten für die Installation von Photovoltaikzellen zu amortisieren.
Insgesamt bietet Photovoltaik eine nachhaltige und umweltfreundliche Möglichkeit, elektrische Energie zu erzeugen. Durch die Nutzung von Sonnenlicht als erneuerbare Energiequelle kann die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduziert werden. Photovoltaik kann auch dazu beitragen, den Kohlenstoffausstoß zu reduzieren und den Übergang zu einer nachhaltigen Energiewirtschaft zu unterstützen.