Photovoltaiklexikon
Photovoltaik (PV)
Die Umwandlung von Lichtenergie, insbesondere Sonnenlicht, in elektrische Energie durch den photoelektrischen Effekt.
Modul
Eine Einheit, die aus mehreren Solarzellen besteht und in der Regel in einem Rahmen montiert ist. Module werden oft als Solarmodule bezeichnet.
Solarzelle
Ein Bauelement, das Lichtenergie in elektrische Energie umwandelt. Solarzellen bestehen meist aus Silizium.
Wechselrichter
Ein Gerät, das den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, der für den Hausgebrauch oder das öffentliche Stromnetz geeignet ist.
Stringwechselrichter
Ein Wechselrichtertyp, der für eine Reihe von Solarmodulen (einen sogenannten String) zuständig ist. Er wandelt den Gleichstrom eines gesamten Strings in Wechselstrom um. Diese Geräte sind weit verbreitet und effizient für mittelgroße bis große PV-Anlagen
MPP (Maximum Power Point)
Der Punkt auf der Kennlinie eines Solarmoduls, an dem es die maximal mögliche Leistung liefert. Der MPP-Tracker im Wechselrichter sorgt dafür, dass das Modul stets bei dieser maximalen Leistung betrieben wird.
String
Eine Reihe von Solarmodulen, die in Serie geschaltet sind, um die Spannung zu erhöhen. Ein Wechselrichter kann mehrere Strings parallel verarbeiten.
Einspeisevergütung
Eine gesetzlich festgelegte Vergütung, die Betreiber von Photovoltaikanlagen für den ins öffentliche Netz eingespeisten Strom erhalten.
Wirkungsgrad
Der Anteil der Sonnenenergie, der von einer Solarzelle in elektrische Energie umgewandelt wird. Höhere Wirkungsgrade bedeuten effizientere Solarzellen.
Solarkraftwerk
Eine größere Anlage, die aus vielen Solarmodulen besteht und in der Regel zur Einspeisung von Strom ins öffentliche Netz dient.
Photovoltaikanlage
Eine Gesamtheit aus Solarzellen, Wechselrichtern, Montagesystemen und anderen Komponenten, die zur Erzeugung von Solarstrom dient.
Speicher
Batterien oder andere Systeme, die Solarenergie speichern bzw. überschüssige Energie speichern, um sie bei Bedarf zu nutzen, insbesondere in Zeiten ohne Sonnenschein.
Gleichstrom (DC)
Elektrischer Strom, der von Solarmodulen erzeugt wurde und in Wechselstrom umgewandelt werden muss, um im Haushalt verwendet werden zu können.
Wechselstrom (AC)
Der in Haushalten und dem öffentlichen Stromnetz verwendete Stromtyp. Wechselstrom wechselt periodisch seine Richtung, normalerweise 50 Mal pro Sekunde (50 Hz) in Europa.
kWp (Kilowatt-Peak)
Die Nennleistung einer Photovoltaikanlage unter Standardtestbedingungen. Sie gibt an, wie viel elektrische Leistung ein Solarmodul oder eine gesamte PV-Anlage maximal unter optimalen Bedingungen erzeugen kann.
kWh (Kilowattstunde)
Eine Maßeinheit für Energie. Sie gibt an, wie viel Strom eine Anlage oder ein Gerät in einer Stunde bei einer Leistung von einem Kilowatt verbraucht oder produziert.
Einspeisung
Der Prozess, bei dem überschüssiger Strom, der von der PV-Anlage erzeugt wird, in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Für diesen Strom erhält der Anlagenbesitzer eine Vergütung.
Eigenverbrauch
Der Anteil des von der PV-Anlage erzeugten Stroms, der direkt im Haushalt genutzt wird, anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Ein höherer Eigenverbrauchsanteil kann durch den Einsatz eines Batteriespeichers erhöht werden.
Netzparität
Der Punkt, an dem die Kosten für selbst erzeugten PV-Strom genauso hoch sind wie die Kosten für den Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz. Ab diesem Punkt wird die Eigenversorgung mit Solarstrom besonders wirtschaftlich.
Netzbetreiber
Das Unternehmen, das für den Betrieb, die Wartung und die Steuerung des Stromnetzes in einer Region verantwortlich ist. Der Netzbetreiber ist auch der Ansprechpartner für die Einspeisung von Solarstrom ins Netz
Inselanlage
Eine PV-Anlage, die nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist und ausschließlich zur Eigenversorgung genutzt wird. Solche Systeme sind oft mit Batteriespeichern ausgestattet und werden in abgelegenen Gebieten ohne Netzanschluss verwendet.
DC-Trennung
Eine Sicherheitsmaßnahme, bei der der Gleichstromkreis der PV-Anlage vom Rest des Systems getrennt wird, z. B. im Falle einer Wartung oder bei einem Notfall, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Niederspannung
Eine Spannungsebene, die typischerweise für die Stromversorgung von Haushalten und kleinen Gewerbebetrieben genutzt wird. Photovoltaikanlagen speisen ihren Strom oft auf dieser Spannungsebene ins Netz ein.
Netzeinspeisevergütung
Die finanzielle Vergütung, die Anlagenbetreiber für den ins öffentliche Stromnetz eingespeisten Solarstrom erhalten. Diese Vergütung wird oft staatlich geregelt und ist Teil der Förderprogramme für erneuerbare Energien.
Volleinspeisung
Eine Betriebsart einer PV-Anlage, bei der der gesamte erzeugte Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird, anstatt ihn teilweise selbst zu verbrauchen. Dies war in der Vergangenheit oft üblich, wird aber zunehmend durch Eigenverbrauchskonzepte ersetzt.
Verschattung
Der Einfluss von Schatten (z. B. durch Bäume, Gebäude oder Schornsteine) auf Solarmodule, der die Leistung einer Photovoltaikanlage erheblich beeinträchtigen kann. Moderne Anlagen nutzen Verschattungsmanagement, um den Ertrag auch bei teilweiser Verschattung zu maximieren.
Amortisationszeit
Die Zeit, die eine Photovoltaikanlage benötigt, um durch Einsparungen und Einspeisevergütungen die Investitionskosten wieder einzuspielen. Eine kürzere Amortisationszeit bedeutet eine schnellere Rentabilität der Anlage.
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Ein deutsches Gesetz, das die Förderung erneuerbarer Energien regelt. Es legt unter anderem die Einspeisevergütungen für Solarstrom fest und fördert die Einspeisung von Solarenergie ins öffentliche Netz
Solarthermie
Ein Verfahren zur Nutzung der Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärme, meist zur Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung. Im Gegensatz zur Photovoltaik erzeugt Solarthermie keinen elektrischen Strom.
Solartracker
Ein System, das Solarmodule automatisch zur Sonne ausrichtet, um deren Ertrag zu maximieren. Es gibt ein- und zweiachsige Tracker, die sich nach dem Sonnenstand ausrichten und so die Sonneneinstrahlung optimieren.
Dachneigung
Der Winkel des Daches, auf dem die Solarmodule installiert werden. Die optimale Dachneigung für eine PV-Anlage liegt in Deutschland zwischen 25 und 35 Grad, um eine maximale Sonneneinstrahlung zu erreichen.
Ost-West-Ausrichtung
Eine Installationsvariante von Solarmodulen, bei der Module sowohl nach Osten als auch nach Westen ausgerichtet sind, um den Ertrag morgens und abends zu maximieren. Dies kann den Eigenverbrauchsanteil erhöhen, da der erzeugte Strom besser mit dem Verbrauchsverhalten übereinstimmt.
Degradation
Der Leistungsverlust von Solarmodulen über die Zeit. Jährliche Degradationsraten liegen typischerweise bei etwa 0,5 bis 1 %, was bedeutet, dass Solarmodule nach 20 bis 25 Jahren immer noch 80-90 % ihrer ursprünglichen Leistung erbringen.
Netzstabilität
Die Fähigkeit des Stromnetzes, eine konstante Stromversorgung sicherzustellen, auch bei schwankender Einspeisung durch erneuerbare Energien wie Solarstrom. Photovoltaikanlagen tragen zur Netzstabilität bei, indem sie flexibel einspeisen und mit Batteriespeichern gekoppelt werden können.
Mikrowechselrichter
Ein kleiner Wechselrichter, der direkt an ein einzelnes Solarmodul angeschlossen wird. Er wandelt den Gleichstrom jedes Moduls individuell in Wechselstrom um, was besonders bei Anlagen mit Verschattungsproblemen von Vorteil ist, da jedes Modul unabhängig arbeitet.
PV-Ertrag
Die Menge an elektrischem Strom, die eine Photovoltaikanlage in einem bestimmten Zeitraum produziert. Der Ertrag hängt von Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Modulqualität, Ausrichtung und Neigung der Anlage ab.
Monokristalline Module
Monokristalline Solarzellen haben in der Regel einen höheren Wirkungsgrad und sind effizienter als polykristalline Zellen, aber auch teurer in der Herstellung.
Polykristalline Module
Polykristalline Zellen sind in der Regel günstiger herzustellen, haben aber einen etwas geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu monokristallinen Zellen.
Bifaziale Module
Solarmodule, die sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite Strom erzeugen können. Diese Module nutzen nicht nur das direkte Sonnenlicht, sondern auch das reflektierte Licht von der Umgebung, was den Ertrag erhöhen kann.
Stromzähler
Ein Gerät zur Messung der Menge an elektrischem Strom, der erzeugt oder verbraucht wird. Bei PV-Anlagen werden oft spezielle Zähler eingesetzt, um die Einspeisung ins Netz und den Eigenverbrauch zu messen.