Auf der Lichtseite schützt eine transparente Abdeckung die Solarzellen gegen mechanische Einwirkungen. Als Antireflexionsschicht leitet die Abdeckung sogar mehr Licht ins Solarmodul als eine einfache Glasabdeckung.

Alternativen: -

Wechselstrom (AC = engl., alternate current)

Alternativen: -

Zur Energiespeicherung bei solaren Inselanlagen kommen häufig Blei- oder Blei-Gel-Batterien zum Einsatz, damit der Strom dann zur Verfügung steht, wenn er gebraucht wird.

Alternativen: -

Die Investition in eine Solaranlage soll sich unter finanziellen und energetischen Gesichtspunkten rechnen. Bei Solaranlagen spricht man von einer finanziellen Amortisation, wenn Gewinne aus den Erträgen die Anfangsinvestition sowie die laufenden Kosten abdecken. Energetische Amortisation meint die Zeitdauer, die eine Anlage benötigt, um soviel Energie zu produzieren, wie für ihre Herstellung vorab verbraucht wurde (siehe auch Energierücklaufzeit).

Alternativen: -

10 qm Solarzellen erzeugen etwa 1 kWp (abhängig von Standort, Sonneneinstrahlung, Modultyp und Komponenten), das entspricht zwischen 800 und 1000 kWh Strom pro Jahr. Für große Solaranlagen lohnt sich ein individuelles Anlagen- und Verschaltungskonzept, das Flexibilität und Kostenersparnis gewährleistet.

Alternativen: -

Solarzellen mit Antireflexschicht können bis zu 30% mehr Licht nutzen, was sich proportional in einer größeren Stromausbeute niederschlägt. Die transparente Beschichtung lenkt durch ihre prismenartige Oberflächenstruktur mehr Licht in eine Solarzelle als eine glatte Fläche. Grundsätzlich können durch eine andersfarbige Antireflexschicht optische Akzente gesetzt werden, jedoch nur mit Abstrichen im Wirkungsgrad. Wer aus optischen Gründen zum Beispiel grüne Solarzellen verwenden möchte, muss bis zu 3,5 % Leistungsverlust einkalkulieren.

Alternativen: -

Wenn Solarmodule auf einem Flachdach oder ebenerdig montiert werden sollen, können diese durch Aufständern optimal zur Sonne ausgerichtet werden. Wenn wie bei Schrägdächern bereits ein Neigungswinkel vorhanden ist, kann auch hier durch Aufständern der Neigungswinkel optimiert werden. Die optimale Stromausbeute lässt sich bei einem Neigungswinkel von 30° erzielen. Auch die Verschmutzungsanfälligkeit hängt vom Neigungswinkel ab: je steiler die Solarmodule aufgerichtet sind, desto geringer die Schmutzanfälligkeit.

Alternativen: -

Eine Solaranlage erzielt in Deutschland den maximalen Ertrag, wenn die Module mit einem Neigungswinkel von 30° direkt nach Süden ausgerichtet sind (Azimutwinkel = 0°). Eine Ausrichtung zwischen Südwest und Südost erreicht immerhin noch 95% der möglichen Erträge. Für einen stets optimalen Stand können Nachführanlagen eingesetzt werden. Kleine Abweichungen von der Südausrichtung oder vom optimalen Neigungswinkel zur Sonne bewirken weniger Leistungsverluste als Verschattung.

Alternativen: -

In der Solartechnik beschreibt der Azimutwinkel die Abweichung von der Südausrichtung in Grad. Die Südausrichtung ist also gleich dem Azimutwinkel von 0°. Richtung Osten werden die Winkel mit negativem, Richtung Westen mit positivem Vorzeichen gekennzeichnet.

Alternativen: -

Siliziumzellen lassen sich auch indirekt in Stärken von 0,1-0,3 mm gewinnen: Dazu werden Kunststofffolien, Kunststoffbänder (String-Ribbon-Verfahren) oder bestimmte Formen (EFG-Verfahren) in die Schmelze getaucht. In diesem als Bandziehverfahren bezeichneten Fertigungsprozess werden üblicherweise polykristalline Solarzellen produziert, verbunden mit einem deutlich geringeren Material- und Energieaufwand.

Alternativen: -

Genaue Auskunft zu Baugenehmigungsverfahren erteilt die zuständige Bauaufsichtsbehörde bzw. die zuständige Behörde für Denkmalschutz. In der Regel sind Solardachaufbauten jedoch nicht genehmigungspflichtig.

Alternativen: -

Ein Kommunikationsmodul (integriert im Wechselrichter oder extern) ermöglicht die Überwachung der Solaranlage und ihrer Betriebsdaten. Eine Solaranlage lässt sich so komfortabel am Computer oder via Internet überwachen. Dies sollte regelmäßig geschehen, damit Störungen oder ein Leistungsabfall frühzeitig erkannt und behoben werden können.

Alternativen: Anlagenüberwachung

Reinsilizium kann auch in Blockform gegossen werden. Beim allmählichen Erstarren entstehen innerhalb des Blocks viele große Einzelkristalle (gut mit dem bloßen Auge erkennbar). Durch die fehlende Ausrichtung (siehe Tiegelzieh-Verfahren) entsteht ein polykristalliner Block, der nach dem Erkalten zugeschnitten und in dünne Platten zersägt wird. Etwa ein Fünftel des Materials geht verloren als Sägeabfall.

Alternativen: -

Bypassdioden verhindern einen Leistungsabfall bei Verschattung und schützen die Solarzelle vor Beschädigung. Sie führen den Strom an verschatteten Stellen vorbei. In der Regel sind Bypassdioden in der Modulanschlussbox untergebracht.

Alternativen: -

Der Halbleiter Cadmium-Tellurid ist oft Bestandteil amorpher Solarzellen in Dünnschicht-Solarmodulen.

Alternativen: -

Zur Herstellung von monokristallinem Silizium wird das Czochralski-Verfahren angewandt, benannt nach dem polnischen Chemiker Jan Czochralski. In die flüssige Siliziumschmelze taucht ein rotierender Impfkristall, der langsam herausgezogen wird. Er gibt auf molekularer Ebene die Ausrichtung des aus der Schmelze nachwachsenden Kristalls an. Deshalb werden aus dem Czochralski-Verfahren gewonnene Kristalle auch Einkristalle genannt. Das Verfahren selbst dauert bis zu drei Tage. Aus dem Einkristall können besonders effektive Solarzellen gewonnen werden. Nachteil dieses Verfahrens: sehr hohe Energiekosten.

Alternativen: Tiegelziehen, Tiegelziehverfahren

Glas oder Folie sind die am häufigsten verwendeten Trägermaterialien, das nur wenige Mikrometer dünne Halbleitermaterial, meist amorphes Silizium, Cadmium-Tellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Diselenid (CIS), kann großflächig aufgebracht werden. Im Unterschied zu kristallinen Solarzellen werden bei Dünnschichtmodulen die elektrischen Verbindungsleitungen bereits beim Herstellungsprozess integriert. Bei geringerem Lichteinfall arbeiten Dünnschichtzellen besonders effektiv. Hinsichtlich Formflexibilität und Herstellungskosten sind sie kristallinen Solarzellen klar überlegen. Ihr Modulwirkungsgrad liegt zwischen 5 und 9,5%, alternative Modulkonzepte, wie zum Beispiel Röhrenmodule, können den erhöhten Flächenbedarf auffangen. Alterungsprozesse und Leistungsverluste setzen im Vergleich zu kristallinen Solarzellen früher ein. Für die Erzeugung von 800-1000 kWh Strom pro Jahr werden zwischen 11 und 20 qm Dünnschicht-Solarzellen benötigt.

Alternativen: -

Windkräfte, die auf die Solarmodule und Dachaufbauten wirken, gilt es mittels einer Unterkonstruktion aus Metall aufzufangen bzw. an die Dachstatik weiterzuleiten. Die Unterkonstruktion, auf welcher im letzten Schritt die Solarmodule befestigt werden, besteht aus Schrägdachgestellen und den dazugehörigen Dachbefestigungen: je nach Dachtyp (Ziegeldach, Flachdach etc.) werden Befestigungsziegel, justierbare Haken oder Klammern verwendet. Auf diese Halterungen werden Trageschienen montiert, die schließlich die einzelnen Solarmodule oder ganze Modulgruppen aufnehmen. Für Flachdächer gibt es spezielle Befestigungswinkel, mit denen die Ausrichtung nach Süden und der Neigungswinkel angepasst werden können. Am Markt sind unterschiedliche Profilsysteme erhältlich.

Alternativen: -

Bei einer Dachintegration ersetzen Solarmodule einen Teil oder gar die gesamte Dachabdeckung. Anstelle der Dachziegel schützt dann die Solaranlage gegen Witterung und Nässe. Eine ausreichende Dichtigkeit und gute Hinterlüftung der Solarmodule sind bei der Dachintegration besonders wichtig. Der beste Zeitpunkt für eine Dachintegration ist eine bevorstehende Dacherneuerung, die finanzielle Ersparnis ist zu diesem Zeitpunkt am größten.

Alternativen: In-Dachmontage

Ein Dachneigungswinkel von 30° hat sich als ideal erwiesen. Bei einem vorhandenen Schrägdach kann der Neigungswinkel durch entsprechendes Aufständern der Solarmodule optimiert werden. Je flacher die Solarmodule aufgerichtet sind, umso stärker sind sie anfällig für Schmutz. In der Regel bewirken leichte Abweichungen vom idealen Neigungswinkel weniger Leistungsverlust als eine Verschattung druch Aufständerung erzeugt.Dachneigung

Alternativen: -

Gleichstrom (DC = engl., direct current)

Alternativen: -

Die Degression beschreibt den Prozentsatz, um den die festgelegte Vergütung für erneuerbare Energien jährlich sinkt.

Alternativen: -

Für Bauten, die unter Denkmalschutz stehen, können integrative Systeme wie Solardachziegel eine mögliche Lösung darstellen. Genaue Auskunft erteilt die zuständige Behörde für Denkmalschutz.

Alternativen: -

Um die Leitfähigkeit von Halbleitern zu verbessern, werden diese künstlich verunreinigt, entweder bereits während der Zellherstellung oder im Anschluss durch nachträgliche Implantation. Dabei werden gezielt positiv oder negativ geladene Fremdatome eingearbeitet, die für einen Elektronenüberschuss (n-Dotierung) oder eine Elektronenlücke (p-Dotierung) innerhalb der Kristallstruktur sorgen. Bei kristallinem Silizum erfolgt die n-Dotierung üblicherweise mit Phosphoratomen, die p-Dotierung mit Bor-Atomen.

Alternativen: N-Dotierung, P-Dotierung

Bei diesem Verfahren wird eine Oktaeder-Röhre mit definierter Kantenlänge aus der Schmelze gezogen (EFG = Edge-defined-Film-fed Growth; kantendefiniertes, foliendünnes Ziehen). Auch hier muss der Rohling nur auf Länge geschnitten werden (vergleiche String-Ribbon-Verfahren), der Beschnittabfall ist gering.

Alternativen: -

Als Einkristall wird der im Czochralski-Verfahren gezüchtete Siliziumkristall bezeichnet. Er kann bis zu zwei Meter Länge und bis zu 30 cm Durchmesser erreichen. Diamantsägen schneiden aus dem Siliziumrohling dünne Wafer (Siliziumplatten).

Alternativen: -

Laut Bundestagsbeschluss vom 06.06.2008 werden für 2009 in Betrieb gehende Dachflächenanlagen (bis 30 kWh) 43,01 Cent/kWh und für Freiflächenanlagen (ohne Mengenbeschränkung) 31,94 Cent/kWh vergütet.

Alternativen: -

Für die Messung der ins öffentliche Netz abgeführten Strommenge wird vom Stromversorger ein Zählerkasten gegen Gebühr zur Verfügung gestellt. Der Solarstromproduzent stellt dem öffentlichen Stromversorger jede Kilowattstunde gemäß Einspeisevergütung plus Umsatzsteuer in Rechnung. Die Vergütung ist gesetzlich festgelegt im EEG.

Alternativen: -

Bezeichnung für die Struktur der großen Einzelkristalle, die im Blockgießverfahren beim Erkalten entsteht und ähnlich aussieht, wie Eisblumen im Winter.

Alternativen: -

Als Energierücklaufzeit wird die Zeitspanne bezeichnet, die ein Energie erzeugendes System benötigt, um soviel Energie zu erzeugen, wie bei seiner Herstellung verbraucht wurde. Bei PV-Anlagen liegt die Energierücklaufzeit bei 4-5 Jahren. Die über diesen Zeitpunkt hinaus erzeugte Energie wird als positive Energiebilanz verzeichnet.

Alternativen: Energetische Amortisation

Seit dem 01.08.2004 gilt das „Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien“, so die vollständige Bezeichnung. Aktuelle Regelungen sind definiert im „Bundesgesetzblatt Teil 1, Nr. 49 2008“ (Stand 2009). Private Investitionen in PV-Anlagen sind seitdem auch unter finanziellen Gesichtspunkten reizvoll, denn das EEG verpflichtet Netzbetreiber zur Abnahme von Strom aus erneuerbaren Energien. Es bestimmt für jede Energieform die Einspeisevergütung pro Kilowattstunde für 20 Jahre, plus das Jahr der Inbetriebnahme und die jährliche Degression. Ziel des Gesetzes ist es, den „Anteil der Erneuerbaren Energien im Strombereich (...) weiterhin kontinuierlich zu steigern: auf mindestens 30 Prozent im Jahr 2020 und rund 50 Prozent in 25 Jahren.“ Hintergrund sind einerseits die absehbaren Ressourcen fossiler Brennstoffe, andererseits ein zunehmendes Umweltbewusstsein. Die gegenüber dem Strompreis höhere Einspeisungsvergütung wird durch eine Umlage auf alle Stromkunden finanziert.

Alternativen: -

Der Erntefaktor bezeichnet das Verhältnis von eingesetzter Energiemenge zu erzeugter Energiemenge. Erneuerbare Energien lassen eine positive Energiebilanz erwarten, da sie auf Dauer durch Sonne, Wasser und Wind selbst mehr Energie erzeugen können, als für ihre Herstellung aufgewendet wurde (eine Laufzeit über den Zeitpunkt der energetischen Amortisation vorausgesetzt). Erneuerbare Energien erwirtschaften auf längere Sicht Erträge, ihr Erntefaktor ist daher größer 1. Demgegenüber müssen fossilen Energieerzeugern (Auto, Öl-Heizung) stets Brennstoffe zugeführt werden. Dadurch fallen beständig Kosten an, der Erntefaktor ist kleiner 1.

Alternativen: -

Modulfläche, Standort, Sonneneinstrahlung und verwendete Komponenten bestimmen maßgeblich die Erträge einer Solaranlage. Mit Hilfe von Simulationsprogrammen lassen sich Ertragsprognosen berechnen. Siehe auch Amortisation.

Alternativen: -

Simulationsprogramme ermöglichen eine aussagekräftige Ertragsprognose für Solaranlagen. Parameter dafür sind: Die jährliche Sonnenmenge am Standort (Einstrahlungsdiagramm), die Nennleistung der Anlage in kWp, abzüglich der Verluste aus Verschattung, Verschmutzung, Wechselrichter- und Leitungsverlusten sowie Abweichungen vom Nennwert.

Alternativen: -

Bei der Herstellung von Solarzellen wird dieser Kunststoff eingesetzt, um Solarzellen gegen Feuchtigkeit und Korrosion abzudichten. Weil die Solarzellen luftdicht eingeschweißt werden, spricht man auch von Laminieren.

Alternativen: -

Bund und Länder bieten zur Finanzierung von Solaranlagen verschiedene Förderprogramme. Günstige Kredite für PV-Anlagen (Programm „Solarstrom erzeugen“) vergibt die Förderbank KfW. Wichtig: Förderprogramme für Solaranlagen müssen beantragt werden vor dem ersten Kaufvertrag bzw. der Auftragserteilung. Siehe auch EEG.

Alternativen: Förderung, Solarstromförderprogramm

Sind Farbstoffsolarzellen die Zukunft? Im Aufbau unterscheiden sie sich grundsätzlich von klassischen Solarzellen. Neben Halbleitern werden teilweise organische Stoffe verwendet. Die Lichtaufnahme erfolgt ähnlich wie in einer Pflanzenzelle. Insgesamt sind Produktionsprozesse und Materialkosten weniger aufwändig. Dafür ist die Lichtausbeute der Module noch sehr gering. Wie bei der ersten kristallinen Solarzelle aus dem Jahr 1954 liegt sie bei gut 5%. Gegenüber kristallinen Solarzellen arbeitet die Farbstoffzelle bei höheren Temperaturen und diffusem Licht jedoch deutlich effektiver. Aktuelle Forschungsprojekte im Bereich Nanoelektronik widmen sich der Optimierung von Farbstoffsolarzellen für die Massenproduktion.

Alternativen: -

Günstige Kredite für den Bau von PV-Anlagen vergibt die KfW-Bank. Siehe auch Förderprogramme.

Alternativen: -

Frontkontakte werden in dünnen Gitterlinien aufgebracht, damit die Solarzelle möglichst wenig verschattet wird. Technisch geschieht dies mittels Siebdruckverfahren, in Stärken von 0,1-0,2 mm, oder per Lasereinschnitt und Befüllung der Gräben mit leitfähigem Kontaktmaterial.

Alternativen: -

Garantieleistungen der Hersteller gliedern sich in Produktgarantie (Funktionsfähigkeit des Moduls) und Leistungsgarantie.

Alternativen: -

Als Globalstrahlung wird die Summe der Sonneneinstrahlung bezeichnet, die auf eine horizontale Fläche der Erde strahlt. Sie setzt sich zusammen aus direkter, diffuser und reflektierter Strahlung.

Alternativen: -

Die Leitfähigkeit von Silizium wird durch Dotierung mit Phosphor- oder Bor-Atomen gesteuert. Silizium findet seine hauptsächliche Verwendung in der Solartechnik und der Halbleiterindustrie für die Herstellung von Computer-Mikrochips.

Alternativen: -

Über den Hauptschalter kann die Verbindung zwischen den Stromerzeugern und dem Wechselrichter unterbrochen werden. Dies ist beispielsweise notwendig, wenn die Solaranlage einer Wartung oder Reparatur unterzogen werden muss.

Alternativen: Gleichstromlastschalter

Prüfverfahren, in welchem das komplette Solarmodul kritisch geprüft wird auf: sichtbare Fehler, Leistungsfähigkeit im Dauertest unter realen Bedingungen, Witterungsbeständigkeit und mechanische Belastbarkeit.

Alternativen: DIN 61215, EN 61215

Das Qualitätszeichen IEC 61646 bescheinigt die Langzeitzuverlässigkeit von Dünnschichtmodulen.

Alternativen: -

Zur Herstellung eines monokristallinen Silizium-Rohlings wird ein Impfkristall benötigt, der in einen Quarztiegel mit geschmolzenem Silizium eintaucht und dem nachwachsenden Einkristall die Orientierung im Kristallgitter vorgibt.

Alternativen: -

Als Inselanlagen bezeichnet man autarke Solaranlagen, die nicht ans öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Meistens befinden sich Inselanlagen in abgelegenen Gebieten, wo die reine Stromerzeugung im Vordergrund steht. Da Stromerzeugung und Stromverbrauch in den seltensten Fällen parallel stattfinden, wird der erzeugte Strom oftmals in Akkumulatoren gespeichert.

Alternativen: -

Stromkreislauf in der Zelle
Solarzellen sind beidseitig mit Leitungsbahnen versehen (Frontkontakte und Rückkontakte).

Alternativen: -

Kilowattstunde, tausendfaches der Energieeinheit Wattstunde (Wh). Strom- und Heizkosten werden in Kilowattstunden abgerechnet. Ein Zweipersonenhaushalt verbraucht im Jahr durchschnittlich 2000 kWh. Um die gleiche Energiemenge zu erzeugen, werden etwa 20 qm Solarfläche benötigt.

Alternativen: -

Kilo Watt peak, Einheit für die maximale Leistung

Alternativen: -

Sonneneinstrahlung und der Umgebungstemperatur beeinflussen proportional die Leistung eines Solarmoduls. Bei sehr warmen Außentemperaturen kann durch eine gute Hinterlüftung der Module der Energieverlust reduziert werden.

Alternativen: -

Eine Solaranlage kann nur bei voller Leistungsfähigkeit die gewünschten Erträge erzielen. Regelmäßige Kontrolle der Leistungsdaten ist daher unverzichtbar. Die Solaranlagenüberwachung kann über unterschiedliche Monitoring-Systeme erfolgen, die teilweise auch moderne Funktechnologien unterstützen.
Anhaltender Leistungsabfall ist meist ein Anzeichen für verschmutzte Solarzellen oder Solarmodule. Dienstleister übernehmen die professionelle Reinigung von Solarmodulen.

Alternativen: -

ermittelt unter Testbedingungen. Er dient zur Kennzeichnung der Maximalleistung eines Solarmoduls.

Alternativen: -

µm – Maßeinheit für ein Tausendstel Millimeter. Zum Vergleich: Waferplattem sind um die 300 µm dick, menschliches Haar ist im Durchschnitt etwa 60-80 µm dünn.

Alternativen: -

Als Modulleitungen werden die Verbindungskabel zwischen den einzelnen Solarmodulen und der Anschlussbox bezeichnet. Diese befinden sich meistens im Außenbereich, weshalb spezielle UV- und witterungsbeständige Kabel für Solaranlagen verwendet werden, die auch hohen Temperaturen im Sommer standhalten. Gleiches gilt für Befestigungsmaterial wie Kabelbinder oder Kabelkanäle.

Alternativen: Strangleitungen

Im Czochralski-Verfahren werden monokristalline Solarzellen hergestellt. Ihr hoher Zellwirkungsgrad von 15-18%, bzw. 20% bei Hochleistungssolarzellen, wird erzielt durch die optimale Anordnung der Siliziumatome im Kristallgitter. Optisch sind monokristalline Solarzellen an ihrer homogenen Oberflächenstruktur und ihrer dunklen Farbe erkennbar.

Alternativen: -

Die Montage von Solaranlagen kann auf bestehende Baukörper erfolgen, sie kann in Baukörper integriert werden oder in Form von Freiflächenanlage erfolgen.

Alternativen: -

Nachhaltige Energieformen haben zum Ziel, Umwelt und Natur für kommende Generationen lebenswert zu erhalten. Auch als Erneuerbare Energien bezeichnet, nutzen sie Energiequellen aus natürlichen Umweltprozessen, die unabhängig sind von begrenzten Rohstoffvorkommen.

Alternativen: -

Ein passender Wechselrichter ermöglicht es, Solarstrom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Er sorgt für die Umwandlung in Wechselstrom und die Anbindung ans öffentliche Stromnetz.

Alternativen: -

Damit Solaranlagen eine nahezu optimale Stromausbeute erzielen können, ist einerseits eine sorgfältige Planung und Montage der PV-Anlage erforderlich. Nach der Installation sind regelmäßige Wartungs- und Pflegeintervalle der PV-Anlage sinnvoll, um das gewünschte Ertragsziel aufrecht erhalten zu können.

Alternativen: -

Bei einer Ortsbesichtigung werden zunächst die baulichen Voraussetzungen geprüft: Wo sollen Solarmodule montiert werden? Welche Montageart kommt in Frage: Dachintegration, Dachaufbau oder komplett freistehend? Wie geeignet ist der Standort? Zudem können bereits technische Rahmenbedingungen und Voraussetzungen geklärt werden: Dachausrichtung, Dachneigung, Verschattung, Zufahrt für die Montage, vorhandene Baupläne, Montageort einzelner Komponenten und Schaltungen, Kabellängen, Raum für Zählermontage. Auch der finanzielle Rahmen sollte berücksichtigt werden: Welche Leistung soll die Nalage erbringen? Welcher Solarzellentyp wird gewünscht? Welche Fördermaßnahmen können in Anspruch genommen werden?

Alternativen: Vororttermin

Umwandlung von Lichtenergie in Strom, seit der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts bekannt als photovoltaischer Effekt. Die ersten Solarzellen wurden in den USA für die Raumfahrttechnik entwickelt (erste Siliziumsolarzelle: 1954). Durch die Energiekrise in den 70er Jahren erlangten erneuerbare Energien zunehmend an Bedeutung. Seit Ende der 90er Jahre verzehnfachte sich in Deutschland die Leistung installierter Solaranlagen.

Alternativen: Fotovoltaik

Solarmodule und Stromspeicher sind die Hauptbestandteile einer PV-Anlage, bzw. bei netzgekoppelten Anlagen ein Wechselrichter, worüber der erzeugte Gleichstrom umgewandelt und ins öffentliche Wechselstromnetz eingespeist wird. Des Weiteren komplettieren Kabelverbindungen, Anschlussboxen, Hauptschalter, Sicherungen und diverses Montagematerial eine Solarstromanlage. PV-Anlagen für den Eigenbedarf sind sinnvoll in Gegenden, wo kein Stromnetz zur Verfügung steht (siehe auch Inselanlagen). In Gebieten mit Stromanbindung ist es zur Zeit profitabler, den erzeugten Strom nicht selbst zu nutzen, sondern ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen.

Alternativen: PV-Anlage

Solarzellen, die im Guss- oder Bandziehverfahren entstanden sind, weisen viele helle, große Einzelkristalle auf, die Eisblumen ähneln und gut mit bloßem Auge erkennbar sind. Ihr ungeordnetes Kristallgitter verringert die Leistungsfähigkeit. So haben polykristalline Solarzellen nur einen Wirkungsgrad von 13-15%. Vorteil: Der Herstellungsprozess ist weniger aufwändig, Module mit diesem Zelltyp sind preisgünstiger und daher weiter verbreitet. Für die Erzeugung von 800-1000 kWh Strom pro Jahr werden 8-11 qm polykristalline Solarzellen benötigt.

Alternativen: -

Hochqualitative, kristalline Solarmodule sind erkennbar an diesen Prüfzeichen: IEC 61215 (oder DIN bzw. EN 61215, deutsche und europäische Norm), Schutzklasse II (doppelte Schutzisolierung gegen elektrischen Schlag) und das TÜV-Zeichen. Letzteres bestätigt die Angaben zu Qualität und Sicherheit wie in DIN-Norm und Schutzklasse angegeben.

Alternativen: TÜV-Zeichen

Nur Quarzsand und -kiesel mit einem hohen Anteil an Siliziumdioxid sind für kristalline Solarzellen geeignet. Der Abbau erfolgt üblicherweise im Tagebau. Je nach Lagerstätte wird der Rohstoff durch Trockengewinnung oder Nassgewinnung abgebaut. Nach erster Reinigung und Trocknung des Rohmaterials folgen chemischen Reinigungsprozesse, bevor das Siliziumdioxid für die Waferherstellung weiterverarbeitet werden kann.

Alternativen: -

Quarzsand ist das Ausgangsmaterial für die Gewinnung von Silizium, das dort in gebundener Form als Siliziumdioxid (SiO2) vorliegt.

Alternativen: -

Rückkontakte auf Solarzellen sind üblicherweise vollflächig aufgebracht. Aus architektonischen Gründen können auch transparente Rückseiten angefertigt werden.

Alternativen: -

Ein Solarmodul ist ein Verbundstoff, der in seine Bestandteile zerlegt und zu über 80% wiederverwertet werden kann lässt.

Alternativen: -

Rohsilizium mit einem Reinheitsgrad von über 98% wird für die Verwendung in Halbleiter- und Photovoltaikprodukten aufwändig gereinigt. Verunreinigungen werden mittels Destillation bis auf ein Milliardstel Prozent reduziert.

Alternativen: -

Um möglichst reines Rohsilizium für die Photovoltaik zu produzieren, sind für bestimmte Fertigungsverfahren besondere, abgeschlossene Räume mit aufwändiger Klimatechnik, spezielle Arbeitskleidung und Werkzeuge erforderlich.

Alternativen: -

Schutzklasse II bescheinigt eine doppelte Schutzisolierung gegen elektrischen Schlag.

Alternativen: -

Silizium (engl.: silicon, lat.: silex, Kieselstein, nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der äußersten Erdschicht. Es liegt in Quarzsand und in vielen Mineralien als gebundenes Siliziumdioxid (SiO2) vor. Sein Vorkommen ist nahezu unbegrenzt. Siliziumkristalle sind von dunkelgrauer Farbe mit glänzender Oberfläche. Interessant ist kristallines Silizium wegen seiner physikalischen Eigenschaften, die es als Halbleiter ausweisen, der einen besonders hohen Wirkungsgrad bei vollem Licht entfaltet (Photovoltaik). Der Rohstoff selbst wird in aufwändigen Verfahren gewonnen, bei dem Temperaturen bis zu 2000° erforderlich sind.

Alternativen: -

Eine Solaranlage wandelt Sonnenenergie um in Wärmeenergie oder Elektrizität. Demnach unterscheidet man zwischen solarthermischen Anlagen für die Brauchwasserunterstützung oder Solarheizung und Solarstrom-Anlagen/photovoltaischen Anlagen zur Stromgewinnung.

Alternativen: -

Solarmodule bestehen aus einer Vielzahl von lichtempfindlichen Solarzellen, die üblicherweise in Form einer Reihenschaltung miteinander verbunden sind. Vor UV-Strahlung, Witterung, Feuchtigkeit und Alterung schützen spezielle Kunststoffe und eine Verkapselung der Solarzellen mit EVA-Folie. Je nach Solarzellentyp stabilisieren zusätzliche Trägerstoffe wie Folien oder Glas das Modul. Eine Antireflexionsschicht schließt das Modul auf der Lichtseite ab. Für Transport und Montage haben sich leichte Profilrahmen aus Rost freiem Aluminium bewährt. Werden mehrere Solarmodule gekoppelt, spricht man von einer PV-Anlage, einer Solaranlage oder einem Generator.

Alternativen: Modul

Solarmodule bestehen aus einer Vielzahl von lichtempfindlichen Solarzellen, die üblicherweise in Form einer Reihenschaltung miteinander verbunden sind. Vor UV-Strahlung, Witterung, Feuchtigkeit und Alterung schützen spezielle Kunststoffe und eine Verkapselung der Solarzellen mit EVA-Folie. Je nach Solarzellentyp stabilisieren zusätzliche Trägerstoffe wie Folien oder Glas das Modul. Eine Antireflexionsschicht schließt das Modul auf der Lichtseite ab. Für Transport und Montage haben sich leichte Profilrahmen aus Rost freiem Aluminium bewährt. Werden mehrere Solarmodule gekoppelt, spricht man von einer PV-Anlage, einer Solaranlage oder einem Generator.

Alternativen: -

Eine Solarstromanlage besteht aus miteinander verschalteten Solarmodulen und mindestens einem Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom (DC) umwandelt in Wechselstrom (AC) zur Überführung ins eigene Hausnetz oder Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Die gesetzliche Förderung bei öffentlicher Einspeisung ist zur Zeit höher als der Preis, der beim Stromanbieter für den Verbrauch zu entrichten ist. Eine Eigennutzung ist nach dem Ablauf der gesetzlichen Vergütungsdauer möglich.

Alternativen: -

Eine Solarzelle besteht aus lichtempfindlichem Halbleitermaterial, in der Regel aus Silizium. In zugeschnittener Form sind die sogenannten Waferplatten zwischen 0,1 und 0,3 mm dick. Das Herstellungsverfahren und der daraus resultierende Rohkristall bestimmt die eckige oder runde Form der Solarzellen. Durch Zersägen erfolgt ein gleichförmiger Zuschnitt. Um möglichst wenig des kostbaren Rohstoffs als Sägeabfall zu verschwenden und die Fläche im Solarmodul später optimal nutzen zu können, werden in der Regel rechteckige Zellen mit abgeschrägten (abgefasten) Ecken verwendet. Die Farbe der Solarzelle wird über die später hinzugefügte Antireflexschicht definiert. Während der Herstellung kristalliner Solarzellen sind Verarbeitungstemperaturen von bis zu 2000° Celsius keine Seltenheit sind – ein enormer Energieaufwand. Zusätzlich erhöhen aufwändige Reinigungsprozesse und zeitintensive Produktionsschritte im Reinraum die Produktionskosten.

Alternativen: -

Am Markt ist eine Vielzahl von Modultypen und Solarzellen erhältlich. Sie unterscheiden sich nicht nur optisch, sondern auch in ihrem Aufbau und Wirkungsgrad. Entscheidend ist dabei der Solarzellentyp, aus seinen speziellen Leistungsmerkmalen resultiert die jeweilige Einsatzmöglichkeit.
Für Solaranlagen kommen vorwiegend Module mit kristallinen Solarzellen - monokristalline oder polykristalline - zum Einsatz. Sie sind technisch ausgereift und bieten zur Zeit das beste Preis-Leistungsverhältnis. Optisch unterscheiden sich die verschiedenen Solarzellentypen und Module in ihrer Oberflächenstruktur, Form, Farbe und Größe: So gibt es quadratische, rechteckige, kreisrunde Zellen oder solche mit abgeschrägten Ecken. Die im Rohzustand grausilbernen Solarzellen erhalten ihre meist blaue Farbe aus der nachträglich aufgetragenen Antireflexbeschichtung. Aktueller Standard bei kristallinen Solarzellen sind Größen von 15x15 cm (Stand 2009). Ein weiterer gängiger Solarzellentyp sind Dünnschichtzellen (meist aus amorphem Silizium). Sie eignen sich gut für Solarfassaden oder architektonische Akzente, wo Materialtransparenz gewünscht ist. Im Allgemeinen arbeitet dieser Solarzellentyp besonders effektiv bei diffuser Lichteinstrahlung. Vorteile: Dünnschichtzellen und Solarzellen aus amorphem Silizium sind weitaus preiswerter als kristalline Zellen und mit weniger Energieaufwand produzierbar. Der Nachteil dieses Zelltyps liegt in seinem geringeren Wirkungsgrad: Dünnschichtzellen erzeugen etwa halb soviel Strom wie kristalline Solarzellen.

Alternativen: -

Solarzellenformate sind flexibel – auch für ausgefallene funktionale oder gestalterische Anforderungen gibt es spezielle Lösungen. Außer rechteckigen Modulen werden auch Rundformen und transparente Zellen produziert. Ebenfalls machbar ist eine Kombination aus Solarmodulen mit isolierenden Elementen und Schallschutz.

Alternativen: -

Das Sonnenbahndiagramm gibt für einen bestimmten Breitengrad die durchschnittliche Sonnenhöhe (Abstand der Sonne vom Horizont) und den Sonnenstand (Himmelsrichtung) eines bestimmten Monats an. Zieht man Daten zur Sonneneinstrahlung hinzu, lassen sich so die durch Verschattung zu erwartenden Ertragsverluste einer Solaranlage berechnen.

Alternativen: -

Wesentlicher Faktor für die Ertragsplanung einer Solarstromanlage ist die jährliche Sonneneinstrahlung am Standort. Zusammen mit der Verschattungsanalyse ergibt sich eine aussagekräftige Planungsgröße.

Alternativen: -

Standardmodule sind für den Verbraucher besonders empfehlenswert: Module aus der Serienfertigung stellen hochqualitative Produkte dar, in Verbindung mit einem attraktiven Preis-/Leistungsverhältnis. Für Dachaufbauten haben sich standardisierte Modulgrößen etabliert, wodurch Montage- und Anschlusskosten minimiert und eine kosteneffiziente Anlagenplanung unterstützt werden.

Alternativen: -

Standard Test Conditions = Standard-Testbedingungen

Alternativen: -

Bei diesem Verfahren werden zwei parallele Fasern vertikal durch die Schmelze gezogen. Ähnlich wie beim Seifenblasen bildet sich beim Herausziehen zwischen den Fasern eine dünne Haut. Das entstandene Siliziumband wird nach dem Erstarren auf die gewünschte Länge zerteilt. Vorteil: geringer Beschnittabfall, andere Modulbreiten möglich.

Alternativen: -

Solarmodule werden unter standardisierten Testbedingungen (STC, Standard Test Condition) geprüft. Für die Ermittlung der maximalen Leistung (in Watt peak) wird eine Messung bei vordefinierter Temperatur, mit einer bestimmten Lichtmenge und innerhalb eines festgelegten Lichtspektrums vorgenommen. Durch die so ermittelten Werte werden Solarmodule untereinander vergleichbar gemacht.

Alternativen: -

In Deutschland hat sich seit Ende der 90er Jahre die Leistung der installierten PV-Anlagen mehr als verzehnfacht. Laut einer Umfrage des Solarstrom-Magazins Photon waren im Jahr 2007 Neuinstallationen mit mehr als 1.150 Megawatt Lesitung zu verzeichnen. Gegenüber dem Vorjahr sei dies eine Steigerung von über 37 %. Die Gesamtleistung aller in Deutschland installierten Solaranlagen wird mit mindestens 3.953 MW angegeben.

Alternativen: -

Als Schutz gegen Korrosion und Witterung werden Solarzellen mit einem Kunststoff laminiert. Für Standardmodulgrößen hat sich dabei die Verwendung von Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) durchgesetzt.

Alternativen: Laminieren

Verschattung kann verschiedene Ursachen haben: Gebäudeschatten, Schornsteine, Überlandleitungen, Laub, Luftverschmutzung oder Eis und Schnee. Kleinere Verunreinigungen wie Laub oder Vogelkot werden normalerweise vom Regen weggespült. Schnee und Eis rutschen umso schneller von den Solarmodulen, je höher deren Neigungswinkel ist. Werden Solarzellen und -module teilweise verschattet, hat dies einen Leistungsabfall im Modul zur Folge. Damit die Solarzellen nicht dauerhaft geschädigt werden, leiten Bypassdioden den Strom an der verschatteten Stelle vorbei. Wird ein andauernder Leistungsabfall festgestellt, sollte eine Sichtprüfung der Solarmodule erfolgen und Verschmutzungen gegebenenfalls durch reichlich Wasser abgespült werden. Eine regelmäßige Leistungskontrolle der Anlage ist daher unerlässlich.

Alternativen: -

Eine Verschattungsanalyse erfolgt bereits während der Planung von Solaranlagen. Dabei wird am geplanten Standort mit einem Sonnenbahndiagramm ermittelt, wieviel Schatten umliegende Objekte im Laufe eines Jahres auf die Solarzellen werfen würden. Diese Verlustmenge wird später bei der Ertragsanalyse berücksichtigt.

Alternativen: -

Die aus dem Rohling geschnittenen, etwa 0,3 mm dünnen Siliziumscheiben, werden auch Wafer genannt. Zur Zeit beträgt die Standardgröße für kristalline Wafer 15x15 cm (Stand 2009).

Alternativen: -

Wp, Einheit für die Maximalleistung eines Solarmoduls

Alternativen: -

Wechselrichter sin das Herz einer PV-Anlage. Sie wandeln den erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um und ermöglichen den Eigenverbrauch im Hausstromnetz (siehe Inselanlagen) oder die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Der Handel hält eine breite Angebotspalette an Wechselrichtern mit und ohne Transformatoren für jede Leistungsklasse und jedes Einsatzgebiet bereit. Je nach Typ ist ein Betriebsgeräusch zud verzeichnen, was bei der Wahl des Standorts berücksichtigt werden sollte. Mittels einer optionalen oder bereits integrierten Datenerfassung kann die erzeugte Strommenge überwacht werden. Dank moderner Funktechnologie ist sogar die Kontrolle per Internet möglich. Für die Datenübertragung stehen oft ein serieller Anschluss (RS-485-Schnittstelle), eine Datenübertragung per Netzleitung (Powerline) oder Bluetooth (kabellos) zur Verfügung.

Alternativen: Solarwechselrichter

Der Wirkungsgrad (angegeben in %) beschreibt, wieviel Sonnenenergie eine Solarzelle oder ein Modul für die Stromgewinnung nutzen kann. Vom einfallenden Sonnenlicht kann nur ein Bruchteil von rund 15% in elektrische Energie umgewandelt werden, etwa 55% Prozent des Lichtes bestehen aus photovoltaisch nicht nutzbaren Kurz- und Langwellen. Die restlichen 30% gehen systembedingt verloren. Sowohl zur einzelnen Zelle als auch zum Solarmodul können Angaben zum Wirkungsgrad gemacht werden. Grundsätzlich ist der Wirkungsgrad der Solarzelle immer höher als der des gesamten Solarmoduls. Zum Vergleich von Solarmodulen ist der Modulwirkungsgrad die richtige Größe.

Alternativen: -

Je nach Solarzellentyp werden bestimmte Wellenlängen des Lichts besser absorbiert als andere. Kristalline Solarzellen sind beispielsweise besonders effektiv bei langwelligem Licht.

Alternativen: -