Definition des Wirkungsgrads

Der Wirkungsgrad, abgekürzt η, ist eine Kennzahl zur Beurteilung der Effizienz von Energieumwandlungsprozessen. Generell gibt er das Verhältnis zwischen gewonnener Nutzenergie und zugeführter Energie an. In der Photovoltaik wird der Wirkungsgrad genutzt, um die Effektivität von Solarzellen und Solarmodulen zu bewerten.

Wirkungsgrad in der Photovoltaik

In der Photovoltaik bezeichnet der Wirkungsgrad das Verhältnis von generierter elektrischer Leistung zur eingestrahlten solaren Lichtleistung. Der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage gibt also an, wie viel der einfallenden Sonnenenergie tatsächlich in elektrischen Strom umgewandelt werden kann. Er ist somit ein entscheidender Faktor für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage.

Berechnung des Wirkungsgrads

Der Wirkungsgrad (η) einer Photovoltaikanlage lässt sich durch die Formel η = (P_out / P_in) * 100 berechnen. Dabei steht P_out für die abgegebene Leistung der Photovoltaikanlage und P_in für die auf die Anlage einfallende solare Lichtleistung. Das Ergebnis wird in der Regel in Prozent angegeben.

Einflussfaktoren auf den Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad von Solarzellen und Solarmodulen wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst. Dazu gehören unter anderem:

• Material der Solarzelle: Unterschiedliche Materialien wie Silicium, Dünnschicht oder Galliumarsenid haben unterschiedliche Wirkungsgrade.
• Solare Einstrahlung: Je stärker die Sonneneinstrahlung auf die Solarzellen ist, desto höher ist in der Regel der Wirkungsgrad.
• Temperatur: Mit steigender Temperatur sinkt der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage, da die elektrischen Verluste zunehmen.

Fazit

Der Wirkungsgrad ist also ein wichtiger Indikator für die Effizienz einer Photovoltaikanlage. Er ermöglicht einen Vergleich von verschiedenen Solarzellen oder Modultypen und dient als Grundlage für die Planung und Dimensionierung von Photovoltaikanlagen. Bei der Angabe des Wirkungsgrads sollten jedoch immer auch die Einflussfaktoren beachtet werden, da diese den tatsächlichen Ertrag einer Anlage stark beeinflussen können.