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Photovoltaik Wirkungsgrad

Der Photovoltaik Wirkungsgrad kann mit dem anderer Energieerzeugungsformen gut konkurrieren, liegt er doch abhängig von der Bauart der Kollektoren und der Gesamtanlage zwischen rund 13 – 18% bei der Umwandlung des Sonnenlichts in Strom und bei ca. 90% bei der Umwandlung in Wärme.

Zum Vergleich: Der Wirkungsgrad einer herkömmlichen Glühlampe liegt bei 3 – 5%, der von Kohlekraftwerken bei 31 – 42%, der von Kernkraftwerken bei 32 – 36%, der von modernen Wasserkraftwerken bei etwa 80%. Thermische Solarkraftwerke erzielen etwa 32% Wirkungsgrad. Diese Diskussion ist jedoch sehr theoretisch, da Investitionskosten und verfügbare Rohstoffe entgegengesetzt werden müssen.

Verbesserung des Photovoltaik Wirkungsgrad

In Laborversuchen konnte schon ein Photovoltaik Wirkungsgrad von rund 40% erreicht werden, und es ist absehbar, dass diese Werte in nicht zu ferner Zukunft auch in der Praxis anzutreffen sind.

Einflussfaktoren für den Photovolatik Wirkungsgrad

Der Photovoltaik Wirkungsgrad ist entscheidend abhängig von den verwendeten Modulen. Die besten Ergebnisse erzielt man mit Konzentrator-Modulen, die das Licht von der großen Eingangsfläche auf die kleine Solarzelle bündeln. Sie sind allerdings effektiv nur in Gebieten mit direkter Sonneneinstrahlung anzuwenden und zudem teurer als konventionelle Module. Wesentlich verbessert werden kann der Photovoltaik Wirkungsgrad durch den Einsatz von schwarzem Silizium, das die Reflexion der Sonnenstrahlen auf dem Modul fast vollständig vermeidet.

Derzeit wird der beste Photovoltaik Wirkungsgrad mit Siliziummodulen erreicht (über 18%). Während der Sonneneinstrahlung sinkt der Photovoltaik Wirkungsgrad, bei Siliziumzellen etwa um 2% in den ersten 20-50 Betriebsstunden, danach nur noch um maximal 0,5% jährlich. Der Photovoltaik Wirkungsgrad von Dünnschichtmodulen sinkt in den ersten 1000 Sonnenstunden.

Der höchste Photovoltaik Wirkungsgrad wird bei Temperaturen um 25° C erreicht, also auch im Sommer bei bedecktem Himmel. Bei zu starker Sonneneinstrahlung und zu starker Beschattung sinkt der Photovoltaik Wirkungsgrad.