Solarzellen und der Wirkungsgrad
Solarzellen haben einen Wirkungsgrad. Dieser liegt bei ungefähr 29 Prozent (Basis: Strahlungsverhältnisse in mittleren Breiten). Für die Berechnung wird hierbei davon ausgegangen, dass die Strahlungsleistung der Sonne in den mittleren Breiten ungefähr 1000 Watt/h pro Quadratmeter beträgt. Die eigentliche Leistung setzt sich dabei aus einer Kombination von Licht und Wärme zusammen. Die heutigen modernen Photovoltaikanlagen haben demnach einen Wirkungsgrad von 20 Prozent. Auf eine Solarzelle von einem Quadratmeter umgerechnet würde das bedeutet: Diese kann eine elektrische Leistung von ungefähr 200 Watt bereitstellen.- Solange die Sonne effektiv mit einer Strahlungsleistung von 1.000 Watt strahlt. Rechnen wir diese Basis für Solarzellen einmal auf 3 Stunden am Tag hoch, würde das eine maximale Leistung von 600 Watt/h betragen. Der Wirkungsgrad ist also immer das Verhältnis von herausgeholter Energie zu hereingesteckter Energie.
Solarzellen optimieren
Grundsätzlich gibt es einige Tipps und Hinweise, mit denen die Solarzellen und den Wirkungsgrad optimiert werden kann. Moderne Photovoltaikanlagen sind darauf bereits ausgerichtet. Die Optimierung spielt sich bereits bei der Beratung und Analyse des Standortes ab. So ist für ED Energy die Optimierung des Wirkungsgrades ein wichtiger Punkt, der bereits mit der Planung in den Fokus gerät. Als bundesweit einer der etabliertesten Anbieter für Photovoltaikanlagen arbeiten die Mitarbeiter mit einem hohen Erfahrungsschatz, um Solarzellen beim Kunden in optimaler Position installieren zu können. Die Ausrichtung der Solarzellen erfolgt dabei individuell an jedem Standort exakt horizontal als auch vertikal zur Sonne ausgerichtet. Die Sonne soll gerade auf die Zellenoberfläche scheinen und nicht schräg. Sinnvoll ist die Montage der Solarzellen auf Süddächern, die eine Nachneigung von um die 50 Grad haben.
Eine weitere Optimierung der Solarzellen kann zum Beispiel darin bestehen, die Zellen der Sonne nachzuführen. Dieses geschieht mit einer drehbaren Vorrichtung, die sich mittels einer Sensorik steuert. Allerdings ist diese Optimierung derzeit noch recht teuer in der Umsetzung. Zusätzlich ist eine solche Anlage anfälliger gegenüber Verschleiß, hat allerdings auch einen viel besseren Wirkungsgrad. Generell gilt aber, dass Solarzellen mit einem kleineren Wirkungsgrad keinesfalls per Se schlechter sein müssen. Solarzellen mit dem höchsten Wirkungsgrad sind zugleich auch –gemessen auf die Leistung der Fläche- am teuersten. Diese Zellen sind natürlich am beliebtesten, da sie im Endergebnis nur eine kleine Fläche für die gleiche elektrische Leistung wie bei anderen Zellen benötigen.
Kurzer Blick auf die Anschaffungskosten einer Solaranlage
Die Anschaffungskosten können in diesem Beispiel natürlich nur grob als Übersicht dienen. Jedes Projekt ist individuell auf den Bedarf und den Standort zugeschnitten. Die nachfolgenden Kosten sind pro kw Peak erstellt. So kosten die Solarzellen um die 3.200 Euro, hinzu kommt ein Wechselrichter mit um die 900 Euro. Montage und weiteres Material verschlägt noch einmal im Schnitt um die 300 – 600 Euro. Alle Beträge sind netto. MwSt. kommt noch hinzu. Für die Solarzellen ist in der Regel ein Gewerbe anzumelden, das auf jedem Bürgeramt erfolgen kann und um die 30 – 50 Euro kostet.
Bild: kqedquest-Flickr.