Ein kurzer Überblick über die wichtigsten Fakten zum Thema Photovoltaik oder auch: Informationen zu Strom aus Sonnenenergie. Photovoltaik ist das Verfahren, das mithilfe von Solarzellen elektrische Energie aus Sonnenstrahlen erzeugt. Wandelt man das Licht in elektrischen Strom um, spricht man also vom photovoltaischen Effekt (photos = griechisch: „des Lichtes“, volta nach Alessandro Volta, dem Erfinder der Batterie).
Halbleiter
Solarzellen können aus verschiedenen Halbleitermaterialien bestehen. Weit verbreitet ist Silizium. Dieser Stoff wird elektrisch leitfähig, wenn Licht auf ihn trifft. Fällt Sonnenlicht auf eine Solarzelle, so werden Elektronen, also positive und negative Ladungsträger, freigesetzt. Vereinfacht erklärt, entstehen ein Plus- und ein Minuspol innerhalb der Zelle. Es fließt Gleichstrom. Diese Elektrizität kann entweder vor Ort genutzt, in Akkumulatoren gespeichert oder in öffentliche Stromnetze eingespeist werden. Dafür wandelt ein Wechselrichter den Gleichstrom in Wechselstrom um. Um größere Mengen an Strom zu produzieren, verbindet man einzelne Solarzellen miteinander zu Modulen. Damit die Solarmodule zusammenhalten und steif genug sind, werde sie laminiert und verglast.
Eine dauerhafte Speicherung von Solarenergie ist derzeit jedoch noch nicht möglich. Da Solarstrom zu den Erneuerbaren Energien zählt, also zu den Energien, die praktisch immer zur Verfügung stehen, ohne aufgebraucht zu werden (anders als Kohle oder Erdöl) und keine schädlichen Emissionen freisetzen, wird die Erzeugung in Deutschland gefördert durch das „Erneuerbare-Energien-Gesetz“. Das kommt auch der Umwelt zugute.
EEG – das Erneuerbare-Energien-Gesetz
Seit dem 1. April 2000 ist in der Bundesrepublik das „deutsche Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“ gültig, umgangssprachlich auch Erneuerbare-Energien-Gesetz oder einfach EEG genannt. Es soll die Strom- und Wärmeerzeugung aus erneuerbaren Quellen fördern und dient somit dem Klimaschutz. Ziel ist, die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern wie Erdöl, Erdgas oder Kohle zu verringern – denn diese werden irgendwann aufgebraucht sein. Das deutsche EEG gilt als Erfolgsgeschichte der Einspeisevergütung und wurde von 47 Staaten übernommen.
Das EEG besagt, dass die öffentlichen Elektrizitätsversorgungsunternehmen die Einspeisung von Solarstrom in das öffentliche Netz finanziell vergüten müssen. Seit dem 1. Juli 2010 wird auch die Selbstnutzung von Solarstrom gefördert. Das ist besonders hilfreich für Privatleute, die eine eigene Photovoltaikanlage auf ihrem Hausdach installiert haben. Zudem wird sie aller Wahrscheinlichkeit nach der derzeitig herrschenden Marktverknappung entgegenwirken, da in Zukunft nicht mehr die Megawattparks großer Firmen, sondern die kleinen Dachanlagen für Selbstnutzer im Fokus der Förderung stehen
Sonnenenergie
Die Sonnenenergie trifft als Licht und Wärme auf der Erdoberfläche auf. Sie beträgt etwa ein 15.000-faches von dem, was die ganze Menschheit an Primärenergie verbraucht. Da man davon ausgeht, dass die Sonne noch mindestens 5 Milliarden Jahre weiterglühen wird, ist ihre Energie nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich. Bei der Erzeugung von Strom aus Sonnenenergie werden so gut wie keine keine umweltschädlichen Emissionen freigesetzt.