Definition

Die Kennlinie ist ein Begriff aus der Elektrotechnik und Photovoltaik. Sie stellt grafisch das Verhältnis zwischen bestimmten Größen in einem technischen System oder in einer technischen Anordnung dar. Bei Solarmodulen oder Photovoltaikanlagen beschreibt die Kennlinie das Verhältnis von Netzspannung zu Stromstärke (IV-Kennlinie) oder von Leistung zu Spannung (PV-Kennlinie) unter bestimmten Umgebungsbedingungen.

Kennlinie und Photovoltaik

In der Photovoltaik wird die Kennlinie genutzt, um die Leistungsfähigkeit von Solarzellen oder Solarmodulen zu bewerten. Sie zeigt an, wie sich der elektrische Strom und die elektrische Spannung unter verschiedenen Lichtbedingungen verhalten und wie effizient die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie funktioniert.

IV-Kennlinie

Die IV-Kennlinie (Strom-Spannungs-Kennlinie) ist in der Photovoltaik besonders wichtig. Sie gibt an, wie sich Strom (I) und Spannung (V) einer Solarzelle bzw. eines Solarmoduls zueinander verhalten:

• Bei niedriger Beleuchtungsstärke ist der Strom entsprechend niedriger, die Spannung bleibt aber etwa gleich.
• Bei voller Beleuchtung steigt der Strom proportional zur Beleuchtungsstärke. Die Spannung bleibt hierbei nahezu konstant.

PV-Kennlinie

Die PV-Kennlinie (Leistungs-Spannungs-Kennlinie) zeigt das Verhältnis von Leistung zu Spannung einer Solarzelle bzw. eines Solarmoduls. Sie ist abgeleitet von der IV-Kennlinie und gibt an, bei welcher Spannung das Modul seine maximale Leistung erreicht (MPP, Maximum Power Point).

Zusammenhang und Bedeutung in der Photovoltaik

Die Kennlinie ist in der Photovoltaik ein entscheidendes Bewertungstool und kommt unter anderem bei der Planung und Überwachung von Photovoltaik-Anlagen zum Einsatz. Sie hilft dabei:

• Die Leistungsfähigkeit einzelner Module oder des gesamten Systems zu beurteilen.
• Fehler und Störungen zu identifizieren.
• Den optimalen Betriebspunkt (MPP) zu bestimmen.
• Die Effizienz der Anlage zu optimieren.

Abschluss

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die Kenntnis und das Verständnis der Kennlinie in der Photovoltaik entscheidend sind, um den Betrieb von Solaranlagen zu optimieren und ihre Leistung zu maximieren. Dadurch können sowohl Energieerzeuger als auch Endverbraucher ihre Energieeffizienz verbessern und zur Nutzung erneuerbarer Energien beitragen.