Definition von Photovoltaik

Die Photovoltaik ist ein Teilbereich der Solartechnik, der sich auf die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels Solarzellen spezialisiert hat. Der Begriff leitet sich von den griechischen Wörtern „photos“ (Licht) und „volt“ (die Maßeinheit für die elektrische Spannung) ab, was sinnbildlich für die Funktionsweise der Technologie steht.

Funktionsweise der Photovoltaik

Im Kern basiert die Photovoltaik auf dem sogenannten photoelektrischen Effekt. Wenn Licht – in diesem Fall vor allem Sonnenlicht – auf eine Solarzelle trifft, setzen die Photonen Energie frei, die Elektronen aus dem Material der Solarzelle löst. Diese freien Elektronen erzeugen dann einen elektrischen Strom.

Verwendung der Photovoltaik

Die Photovoltaik wird vorwiegend zur Stromerzeugung in Solaranlagen eingesetzt, sowohl in kleinem Rahmen auf privaten Gebäuden, als auch in großem Maßstab in sogenannten Solarparks. Sie spielt eine zunehmend wichtige Rolle bei der Umstellung auf erneuerbare Energien und ermöglicht es, CO₂-Emissionen zu reduzieren und die Energiewende voranzutreiben.

• Solarenergie: Photovoltaik ist ein wesentlicher Bereich der Solarenergienutzung, zusammen mit der Solarthermie, die Sonnenlicht in Wärme umwandelt.
• Solarzellen: Die grundlegenden Bauelemente einer Photovoltaikanlage sind die Solarzellen, die das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln.
• Solaranlagen: Durch das Zusammenfassen mehrerer Solarzellen zu größeren Einheiten, den sogenannten Solarmodulen, entstehen Solaranlagen. Diese können auf Dächern, an Fassaden oder in Photovoltaikparks installiert werden.

Vorteile der Photovoltaik

Die Photovoltaik bietet viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Formen der Energieerzeugung. Sie nutzt ein unerschöpfliches und kostenloses Gut – die Sonne – um saubere und nachhaltige Energie zu produzieren. Durch die Möglichkeit, Photovoltaikanlagen direkt auf Gebäuden zu installieren, kann Energie dort erzeugt werden, wo sie benötigt wird, was den Bedarf an Energieübertragung und damit verbundenen Energieverlusten reduziert. In Gebieten ohne Zugang zum Stromnetz können Photovoltaikanlagen zudem unabhängige Stromversorgung ermöglichen.

Nachteile der Photovoltaik

Trotz ihrer Vorteile hat die Photovoltaik auch einige Nachteile. Dazu gehört unter anderem, dass die Stromerzeugung wetter- und tageslichtabhängig ist, es bedarf also einer Lösung zur Speicherung des Stroms. Zudem kann die Herstellung von Solarzellen energieintensiv sein und seltene Rohstoffe erfordern. Dennoch wird die Photovoltaiktechnologie ständig weiterentwickelt um diese Nachteile zu verringern.