Author Archives: Solar Action

Keine Frage, beim Zubau von Photovoltaik-Anlagen geht es voran. Dennoch werden auf vielen Dächer die bestehenden Kapazitäten nicht voll ausgenutzt. Immer noch werden Solaranlagen nur so gross geplant, um damit grad den Eigenbedarf des Haushalts abzudecken. Doch es lohnt sich, die maximale Fläche zu bebauen – für den Bauherren genauso, wie für die Versorgungssicherheit in der Schweiz.

Bis im Jahr 2050 sollen 40% des Schweizer Strombedarfs mittels Solarstrom abgedeckt werden können. Noch stecken wir bei rund 5% fest. Wenn aber mehr Hausbesitzende grössere Solaranlagen bauen würden, kämen wir diesem Ziel in grösseren Schritten näher. Mit gutem Beispiel vorangegangen ist Renzo Blumenthal, Biobauer und bekanntes Werbegesicht aus Val Lumnezia. Auf seinem Stall liess er eine riesige Photovoltaik-Anlage bauen. Warum er das tat, erzählt er im Energiejournal (Ausgabe Mai 2022) im  Artikel «Grossflächig produzieren – aufs Ganze gehen» (pdf).

Es lohnt sich, Solaranlagen so gross wie möglich zu bauen

Der spürbare Zubau neuer Anlagen zeigt, dass die Bemühungen und Aktionspläne der Politik in der Bevölkerung wahrgenommen werden. Doch hartnäckig hält sich das Vorurteil, dass die Grösse der Solaranlage, insbesondere bei Einfamilienhäusern, sich am Strombedarf der Besitzenden zu bemessen hat. Dass dieser in Zukunft aber weiter wachsen wird – Stichworte wie Wärmepumpen oder Elektrofahrzeuge – wird dabei oft ausser Acht gelassen.

Nun gehen erfreulicherweise immer mehr Kantone mit entsprechenden Förderrichtlinien dazu über, die Investitionsbereitschaft Privater zu honorieren. Im Beitrag des Energiejournals (Ausgabe Mai 2022) ist zudem ein Rechenbeispiel aufgeführt, das aufzeigt, dass sich grosse Anlagen schneller amortisieren und auf die Dauer mehr abwerfen. Wer also richtig rechnet, erzielt mit mehr Fläche bald auch mehr Gewinn.

Weiterführende Informationen

> Bundesamt für Energie: Förderung von Solaranlagen – Einführung, Überblick, Neuerungen

> Bundesamt für Energie: Förderung Einmalvergütung

> Energie Journal: Ausgabe Mai 2022 

Eine Photovoltaik-Anlage besteht aus mehreren Elementen. Im Zentrum steht das Solarmodul, auch Solarpanel genannt, das wiederum aus vielen Solarzellen besteht. Für die Umsetzung des Gleichstroms in Wechselstrom wird ein sogenannter Wechselrichter benötigt. Doch jetzt einfach mal alles schön der Reihe nach.

Aufbau einer Solarzelle

Eine klassische Silizium-Solarzelle besteht aus mindestens drei Schichten: im oberen Teil aus einer negativ-dotierten Silizium-Schicht (mit freibeweglichen Elektronen, also Elektronenüberschuss), im unteren Teil aus einer positiv-dotierten Silizium-Schicht (mit freibeweglichen sogenannten „Löchern“, die die Elektronen aufnehmen können, also Elektronenmangel). Dabei ist die positiv-dotierte Schicht (ca. 0.6mmm) sehr viel dicker als die negativ-dotierte Schicht (ca. 0.001mm). im Übergang zwischen diesen beiden Schichten liegt als Grenzschicht die sogenannte „Raumladungszone“. Umfasst wird das ganze oben von einer negativen Elektrode (also dem Minus-Pol) und unten von einer positiven Elektrode (also dem positiven Pol), wobei ein Stromkreis gebildet wird.

Funktionsweise einer Solarzelle

Trifft jetzt also das Sonnenlicht auf die recht dünne n-dotierte Silizium-Schicht, durchdringt es diese und wird in der Übergangsschicht absorbiert. Dabei werden im negativ-dotierten Silizium Elektronen angeregt und wandern zum positiv-dotierten Silizium. Findet dann der photovoltaische Effekt in der Raumladungszone statt, kommt es zu einer Ablösung von Elektronen. Durch diese ständige Bewegung der Elektronen im Stromkreis entsteht eine Spannung und (Gleich-)Strom fliesst.

Die Photovoltaik-Anlage

Solarmodule setzen sich aus vielen kleinen Solarzellen zusammen, die auf der unteren Seite durch eine Rückseitenbeschichtung und auf der oberen Fläche durch eine Glasscheibe geschützt sind. Alle Solarmodule werden in Reihe geschaltet und zusammen ergeben sie die Photovoltaik-Anlage. Da jedoch in einem Haushalt Wechselstrom benötigt wird, muss der Gleichstrom erst einmal mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt werden. Erst dann kann ein Verbraucher den Solarstrom nutzen.

Je nach Konfiguration der Photovoltaik-Anlage kann der Solarstrom vom Besitzer der Anlage selbst verbraucht oder gespeichert werden oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. So geht keine Energie verloren.

 

Weiterführende Informationen

> suntastic.solar: So funktioniert der Aufbau einer Photovoltaik-Anlage

> Swissolar: Photovoltaik

> Solarspar: Wie funktioniert Photovoltaik?