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Panels Photovoltaische Solarenergie

Photovoltaik Solarenergie

Photovoltaik Solarenergie

Photovoltaische Solarenergie wandelt Sonnenstrahlung in Elektrizität um. Manchmal wird es Photovoltaik oder photoelektrische Energie genannt.

Diese Umwandlung wird an Sonnenkollektoren durchgeführt. Solarmodule bestehen aus Fotozellen mit Halbleitermaterialien. Die gebräuchlichsten Materialien sind Siliziumverbindungen.

Die Hauptvorteile sind:

  • Es entstehen keine Umweltverschmutzung oder Treibhausgasemissionen. Es trägt nicht zum Klimawandel bei.
  • Benötigt keinen Kraftstoff. Nur die Strahlung der Sonne.
  • Die Dimensionierung ist skalierbar. Es ist einfach, Module je nach Energiebedarf hinzuzufügen oder zu entfernen.

Die Energieerzeugung kann für den allgemeinen Verbrauch in großem Maßstab oder im kleinen Maßstab erfolgen. Wenn es in kleinem Maßstab ist, ist es normalerweise für kleine Häuser, Berghütten oder abgelegene Orte.

Wie ist die aktuelle Situation der fotoelektrischen Energie?

Photovoltaik ist gemessen an der globalen Kapazität die drittgrößte erneuerbare Energiequelle. Hydraulik und Windenergie nehmen den zweiten Platz ein.

Wie wird Sonnenstrahlung in Elektrizität umgewandelt?

Photovoltaik-Module werden verwendet, um Sonnenstrahlung in Elektrizität umzuwandeln. Eine Art Solarpanel. Die Paneele bestehen aus Photovoltaikzellen. Zellen bestehen aus einem Material mit Elektronen, die gegenüber Sonnenstrahlung empfindlich sind. Wenn die Sonnenstrahlung darin kollidiert, springt ein Elektron und erzeugt elektrischen Strom.

Photovoltaikanlagen können am Boden, auf dem Dach, an der Wand oder schwimmend montiert werden. Der Träger kann befestigt werden oder ein Solartracker verwendet werden, um immer auf die Sonne ausgerichtet zu sein.

Silizium, das Material, das Sonnenstrahlung in Elektrizität umwandelt

Silizium ist das Material, aus dem die meisten Photovoltaikzellen hergestellt werden.

Die Herstellung von Photovoltaikzellen ist sowohl wirtschaftlich als auch zeitlich ein teurer Prozess.

Silizium ist ein sehr häufig vorkommendes Material auf der Erde. Die Siliziumverarbeitung ist jedoch mühsam und kompliziert.

Siliziumbarren werden mit sehr komplizierten Verfahren hergestellt. Aus diesen Barren werden dann die Wafer (Photovoltaikzellen) geschnitten.

Weitere Hochleistungsmaterialien werden derzeit vorbereitet.

Was ist seine Energieeffizienz?

Photovoltaikmodule können Strom aus einem bestimmten Bereich von Lichtfrequenzen erzeugen. Im Allgemeinen kann es jedoch nicht den gesamten Sonnenbereich abdecken. Insbesondere konvertieren ultraviolettes, infrarotes und schwaches oder diffuses Licht nicht.

Photovoltaik SolarenergieWenn die Sonnenkollektoren mit monochromatischem Licht beleuchtet würden, könnten viel höhere Wirkungsgrade erzielt werden.

Ein anderes Entwurfskonzept besteht daher darin, Licht in verschiedene Wellenlängen zu unterteilen. Richten Sie sie nach der Trennung auf verschiedene abgestimmte Zellen in diesen Bereichen. Dies wurde entwickelt, um den Wirkungsgrad um 50% zu steigern.

Derzeit liegt die beste Umwandlungsrate von Sonnenlicht in Photovoltaik bei 21,5%.

Was sind die Verwendungen und Anwendungen von Photovoltaik-Solarenergie?

Die Hauptanwendung ist die Erzeugung von Strom aus Sonnenstrahlung.

Photovoltaikanlagen reichen von kleinen Anlagen bis zu großen Kraftwerken.

Die kleinen werden normalerweise auf dem Dach montiert oder in Gebäude mit einer Leistung von einigen bis mehreren zehn Kilowatt integriert. Große Kraftwerke können Hunderte von Megawatt erzeugen.

Die Haupttechniken und Verwendungen dieser Technologie sind wie folgt:

  • Integrierte Systeme in Dächern und Gebäuden. Photovoltaikanlagen auf dem Dach werden häufig an bestehende Gebäude angepasst. Sie werden in der Regel auf der vorhandenen Dachkonstruktion oder an vorhandenen Wänden montiert.
  • Hybrider thermischer Photovoltaik-Solarkollektor Diese Systeme sind Systeme, die Sonnenstrahlung in thermische und elektrische Energie umwandeln.
  • Photovoltaik-Konzentrator. Hubs verwenden gebogene Linsen und Spiegel, um das Sonnenlicht auf kleine Solarzellen zu fokussieren. Auf diese Weise wird eine viel höhere Photovoltaikleistung erreicht.
  • Ländliche Elektrifizierung. Diese Art der Solaranwendung wird in ländlichen Dörfern eingesetzt, in denen Stromleitungen weit von der Bevölkerung entfernt sind.
  • Kraftwerke. Diese Anlagen sind Solarparks, um eine hohe Stromerzeugung zu erzielen.
  • Schwimmende Sonne. Schwimmende Solaranlagen werden dort installiert, wo wenig Landfläche zur Verfügung steht. In diesem Fall schwimmen Sonnenkollektoren auf einer Wasseroberfläche wie einem Sumpf, einem See usw.
  • Unabhängige Systeme. Das deutlichste Beispiel für diese Systeme sind Solarrechner.
  • Im Transport. Wird verwendet, um Antriebskraft zu erhalten.
  • Telekommunikation und Signalisierung.
  • Raumfahrzeuganwendungen.

Isolierte Installationen und mit dem Netzwerk verbunden

Es werden hauptsächlich zwei Arten von Photovoltaikanlagen unterschieden:

  • Netzanschluss Photovoltaikanlagen. Die erzeugte Energie wird vollständig zum Verkauf an das Stromverteilungsnetz verwendet.
  • Netzisolierte Photovoltaikanlagen. Sie werden zum Eigenverbrauch verwendet. Es kann sich in einem isolierten Haus, einer Telekommunikations-Relaisstation oder an anderen entfernten Orten befinden. Es ermöglicht die Gewinnung von Strom, das Pumpen von Wasser zur Bewässerung usw.

Photovoltaik Solarenergie

Isolierte Systeme

In Systemen, die nicht mit dem Netzwerk verbunden sind, gibt es unzählige Anwendungen. Zum Beispiel,

  • In kleinen Geräten wie Taschenrechnern.
  • Straßenbeleuchtung.
  • Elektromotoren.
  • Autos und Flugzeuge.

Mit dem Netzwerk verbundene Systeme

Innerhalb der an das Netz angeschlossenen Photovoltaikanlagen befinden sich Photovoltaik-Solaranlagen. Es wird auch als Solarpark bezeichnet.

Ein Solarpark ist ein großes Kraftwerk. Es ist für den Verkauf seiner Produktion an das Stromnetz ausgelegt. Es ist auch als Solarpark bekannt, insbesondere wenn es sich in landwirtschaftlichen Gebieten befindet.

Zusammenfassung

Photovoltaik-Solarenergie ist Strom, der durch Solarenergie gewonnen wird. Es gilt als erneuerbare Energie. Es erzeugt keine Gase und trägt nicht zum Klimawandel bei.

Die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie erfolgt in Sonnenkollektoren.

Es gibt zwei Arten von Installationen: isoliert und mit dem Netzwerk verbunden. Isolierte Anlagen erzeugen Strom für den Eigenverbrauch. Netzgebundene Anlagen versorgen das Netz mit Strom.

    Referenzen

    1. Roper, L. David. World Photovoltaic Energy
    2. Swanson, R. M. (2009). Photovoltaics Power Up
    3. «Photovoltaic Effect»  Mrsolar.com
    4. «The photovoltaic effect»  Encyclobeamia.solarbotics.net.
    5. «La fotovoltaica ya se codea en costes con la nuclear». El periódico de la energía.
    6. "Renewables 2019". IEA. Retrieved 26 January 2020.
    7. "PV report 2019" (PDF). Fraunhofer ISE.
    Autor:

    Erscheinungsdatum: 18. Dezember 2009
    Geändert am: 23. Mai 2020