was bedeutet das Wort Konzentrator?

Im Kontext der Photovoltaik und Solarenergie bezeichnet der Begriff „Konzentrator“ ein spezielles Element, das Lichtstrahlen auf eine kleinere Fläche fokussiert und somit ihre Energiemenge pro Flächeneinheit erhöht. Konzentratoren spielen eine zentrale Rolle in der Photovoltaik-Technologie, da sie die Effizienz von Photovoltaikzellen erhöhen können und daher in sogenannten Konzentrator-Photovoltaik-Systemen (CPV) zum Einsatz kommen.

Verschiedene Arten von Konzentrator

Konzentratoren können auf unterschiedliche Arten und auf unterschiedlichen Materialien basieren. Einige der gängigsten Arten sind:

• Linsen-Konzentratoren: Diese nutzen das Prinzip der Lichtbrechung durch Linsen, um das Licht zu bündeln und auf eine kleinere Fläche zu konzentrieren.
• Spiegel-Konzentratoren: Sie sind auf das Prinzip der Lichtreflexion ausgerichtet und nutzen Spiegel, um das Sonnenlicht auf eine kleinere Fläche zu leiten.
• Parabolrinnen-Konzentratoren: Bei diesem System werden parabolische (U-förmige) Spiegel verwendet, um das Licht gezielt einzufangen und auf ein schmales Röhrensystem zu lenken.

Funktionsweise von Konzentratoren

Im Allgemeinen besteht die Hauptfunktion eines Konzentrators darin, das Sonnenlicht auf eine stark reduzierte Fläche zu bündeln. Der Konzentrator nimmt das diffus verteilt ankommende Sonnenlicht auf und leitet es in Form eines intensiven, kleinen Lichtstrahls weiter. Durch diese Konzentration des Lichts kann die Leistungsfähigkeit der Solarmodule erhöht werden.

Das funktioniert, weil durch die extreme Erhöhung des Lichteinfalls auf die Photovoltazellen die Ausbeute an erzeugter Elektrizität deutlich steigt. Es ist weniger Zellmaterial notwendig, als bei herkömmlichen Photovoltaikanlagen, um die gleiche Leistung zu erzielen, was zu Kosteneinsparungen führen kann.

Nutzung und Anwendung

Konzentrator-Photovoltaik-Systeme werden hauptsächlich in Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung eingesetzt. Sie sind vor allem bei Großprojekten wie Solarparks oder industriellen Anwendungen beliebt, weil sie bei vergleichbarer Leistung deutlich weniger Fläche benötigen und kosteneffizienter sind als traditionelle Photovoltaik-Systeme.

Wichtig ist zu beachten, dass Konzentrator-Systeme eine genaue Ausrichtung zur Sonne benötigen, um effizient zu arbeiten. Daher werden sie in der Regel mit Nachführsystemen („Tracker“) kombiniert, die sie immer optimal zur Sonne ausrichten.

Zusammenfassung

Kurz gesagt, ein Konzentrator ist ein wichtiger Bestandteil bei der Nutzung von Solarenergie und trägt dazu bei, die Effizienz von Photovoltaikzellen zu steigern. Trotz großer Vorteile wie verbesserter Effizienz und Kosteneinsparungen sind Konzentrator-Systeme nicht für alle Photovoltaik-Anwendungen geeignet, besonders wo die Ausrichtung zur Sonne nicht gewährleistet werden kann.