Solarmodul
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Glossar - Solar und Photovoltaik

Fachbegriffe von A bis Z

 

A

Absorber

Der Absorber dient als direkter Empfänger der Solarstrahlung. Er ist geschwärzt oder mit einer selektiven Beschichtung versehen. Auf seiner Oberfläche wird die Strahlung der Sonne in Wärme umgesetzt und an ein Wärmeträgermedium (Wasser-Frostschutzmittel-Gemisch) übertragen.

Absorptionsgrad

Gibt den Anteil der auf eine Fläche treffenden Strahlung an, der in Wärme umgesetzt wird.

AC

Abk. für „alternating current“, zu Deutsch: Wechselstrom.
Mit Wechselstrom besteht die Möglichkeit, die Spannung zu transformieren. Zum Beispiel auf 230 Volt für das Hausnetz oder höhere Spannungen zum Ferntransport. Solarstrom ist jedoch Gleichstrom. Um ihn ins Netz einzuspeisen oder mit ihm herkömmliche Haushaltsgeräte zu versorgen, wird ein Wechselrichter benötigt.

Amorphes Silizium

(Abk. a-Si) Atome in amorphem Material sind unregelmäßig angeordnet (amorph griech. gestaltlos). Wegen des hohen Absorptionsvermögens des a-Si genügen für eine Solarzelle aus diesem Material Schichtdicken von wenigen µm. Deswegen spricht man in diesem Kontext auch von Dünnschichttechnik

Antireflexionsschicht

Eine durchsichtige Schicht auf der Oberfläche von Solarzellen zur Verringerung von Reflexionsverlusten. Durch diese spezielle Schicht dringt mehr Licht in die Zelle ein, da die Siliziumoberfläche sonst 30% des Sonnenlichts wieder reflektieren würde.

Aperturfläche

Glasfläche eines Kollektors, durch die die Solarstrahlung eintreten kann. Die Aperturfläche ist die Bezugsgröße für den Kollektor-Wirkungsgrad nach DIN 4757 bzw. in EN 12975.

Aufdach-Montage

Bei der Aufdach-Montage werden die Solarmodule mit Hilfe von speziellen Montagesystemen oberhalb der Dacheindeckung (parallel oder aufgeständert) installiert.

Ausrichtung einer PV-Anlage

Zur optimalen Ausrichtung sollten die Modulflächen einer PV-Anlage nach Süden ausgerichtet und 30° geneigt sein. Abweichungen in Richtung Südost oder Südwest oder Dachneigungen zwischen 20° und 60° führen nur zu geringen Mindererträgen bei netzgekoppelten PV-Anlagen.

Azimutwinkel

Der Azimutwinkel gibt an, wie viel Grad die Flächen vom Thermiekollektor oder Photovoltaikmodul von der exakten Südausrichtung abweichen.
 

B

Backup-System

Notstromsystem zur Sicherung der Stromversorgung. Fällt der Strom aus, so schaltet das System in wenigen Millisekunden auf autarke Versorgung um, und Ihre Geräte werden mit der gespeicherten Energie aus der Batterie versorgt.

Batterie

Batterien (Akkumulatoren) werden gebraucht, um elektrische Geräte netzunabhängig zu betreiben. Es gibt zahlreiche Energiespeichertechniken: elektrochemische (Blei-, Nickel-Cadmium-, Lithium-Akkus), elektrostatische (Superkondensatoren), elektromechanische (Schwungräder und Druckluft), thermochemische (Wasserstoff-Brennstoffzelle).

Blitzschutz

Eine PV-Anlage erhöht in der Regel nicht das Risiko eines Blitzeinschlags. Aus Sicherheitsgründen und um Schädigungen vorzubeugen, werden PV-Anlagen jedoch gemäß den Blitzschutznormen und den Vorgaben des Verbandes der Sachversicherer (VdS) errichtet.

Bypass-Diode

Wird eine Solarzelle teilweise oder komplett verschattet, fließt weniger Strom durch sie hindurch.
Durch die Reihenschaltung im Modul heizt sich die abgeschattete Solarzelle auf und kann zerstört werden. Bypass-Dioden dienen dem Schutz von verschatteten Zellen. Ein Solarmodul verfügt je nach Zellenanzahl über eine bis drei Bypass-Dioden.
 

C

CIS-(CIGS)-Dünnschichtmodule

Kupfer-Indium-Diselenid, Verbindungshalbleiter, der wegen seiner hohen Absorption in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt wird.

CdTE-Dünnschichtmodule

Cadmium-Tellurid, Verbindungshalbleiter, der wegen seiner hohen Absorption in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt wird.
 

D

Dachneigung

Als Dachneigung wird der Winkel eines Daches zur Horizontalen bezeichnet. Für eine ertragsoptimierte Einbindung der PV-Anlage eignen sich Dachneigungen von 20° bis 60°. Durch entsprechende Montagesysteme können die Module auch bei ungünstiger Dachneigung in eine geeignete Position gebracht werden.

DC

Abk. für „direct current“ (= Gleichstrom).
Dies bezeichnet den Gleichstrom wie er von Solarzellen bzw. -modulen erzeugt und in Akkumulatoren gespeichert wird.

Diffuse Strahlung

Die auf der Erdoberfläche empfangene Sonnenstrahlung teilt sich in einen direkten und einen diffusen Anteil auf. Diffuse Strahlung ist all die Strahlung, die nicht auf geometrisch geradlinigem Weg von der Sonne auf den Beobachtungspunkt fällt, sondern zum Beispiel durch die Bestandteile der Atmosphäre gestreut oder reflektiert wurde. Wolken oder auch Smog sorgen also für diffuse Strahlung.

Direkte Strahlung

Sonnenstrahlung, die auf direktem Weg von der Sonne die Erdoberfläche erreicht. Zur direkten Solarstrahlung addiert sich die diffuse Strahlung zur Globalstrahlung.

Dünnschichttechnik

Bezeichnung für die Herstellungstechnik von Dünnschichtsolarzellen, die direkt auf ein kostengünstiges Trägermaterial (Glas, Metallfolie, Kunststofffolie) abgeschieden werden. Vorteile der Dünnschichttechnik sind Material- und Energieeinsparungen beim industriellen Herstellungsprozess, die einfache Dotierbarkeit und die Möglichkeit, großflächige Solarzellen mit integrierter Serienverschaltung zu produzieren.
 

E

E-Bike

Ein E-Bike ist ein Fahrrad, das durch einen elektrischen Motor angetrieben wird. Dabei wird unterschieden, ob der Elektromotor das Fahrrad vollkommen alleine antreibt oder durch zusätzliche Tretkraft des Menschen unterstützt wird. Je nach Modell besitzt das E-Bike daher auch verschiedene Bezeichnungen im deutschen Raum. Der Elektromotor eines sogenannten Pedelecs unterstützt den Fahrer mit einem Antrieb, sobald er in die Pedale tritt. Dieser Antrieb wird beim Pedelec bis zu einer Geschwindigkeit von 25 km/h und beim Leichtmofa bis zu 35 km/h von einem Controller gesteuert. Die Versorgung des Elektromotors mit Energie erfolgt über einen Akku.

Effizienz

Grundsätzlich beschreibt Effizienz das Verhältnis zwischen Nutzen und Aufwand. Die Energieeffizienz eines stromerzeugenden Bauteils oder Systems beschreibt demnach das Verhältnis der abgegebenen zur eingebrachten Energie. Häufig spricht man auch vom Wirkungsgrad.

Eigenverbrauch

Von einer Photovoltaikanlage erzeugter Strom, der im eigenen Hausnetz zur gleichen Zeit verbraucht wird; wird auch als Selbst- oder Direktverbrauch bezeichnet.

Einspeisevergütung

Vergütung für die Einspeisung von regenerativ erzeugtem Strom in das allgemeine Stromversorgungsnetz.

Elektrolumineszenz-Messung

Elektrolumineszenz ist eine Form der Lumineszenz, bei der ein Festkörper durch Anlegen eines elektrischen Feldes bzw. einer elektrischen Spannung dazu angeregt wird, elektromagnetische Strahlung, zum Beispiel in Form von Licht, zu emittieren.

Elektromobilität/E-Mobility

Ganz allgemein gesprochen bezeichnet Elektromobilität die Nutzung von elektrisch betriebenen Fahrzeugen im Güter- und Personenverkehr. Reine Elektrofahrzeuge benötigen keinen Kraftstoff, sondern fahren allein mit Strom, den sie aus der eingebauten Batterie beziehen. Während der Fahrt sind sie lokal emissionsfrei, d.h. sie stoßen keinerlei Schadstoffe und Treibhausgase aus.

Energy payback time – energetische Energierücklaufzeit

Die Zeitspanne, die eine Solaranlage benötigt, um so viel Energie zu erzeugen, wie für ihre Herstellung benötigt wurde. Marktübliche PV-Solaranlagen amortisieren sich abhängig von Technologie und Qualität zwischen 2 und 4 Jahren ¬– ihre geschätzte Lebensdauer liegt zwischen 25 bis 30 Jahren. PV-Anlagen auf der Basis von amorphem Silizium haben laut einer Studie der TU Berlin eine energetische Amortisationszeit von 17 bis 41 Monaten.

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

Gesetz zur Förderung der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energiequellen. Dient vorrangig dem Klimaschutz und gehört zu einer ganzen Reihe gesetzlicher Maßnahmen, mit denen die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern wie Erdöl, Erdgas oder Kohle verringert werden soll.
 

F

Fassaden-Montage

Eine an einer Gebäudefassade angebrachte oder fest in die Fassade integrierte PV-Anlage.

Flachdach-Montage

Die auf einem Flachdach installierten PV-Module müssen zur optimalen Energieausbeute mit Hilfe einer Unterkonstruktion in eine Dachneigung von etwa 30° gebracht werden.

Flasher

Ein Flasher ist eine technische Messeinrichtung (Simulationsraum), bei der das Modul einem kurzzeitigen Lichtblitz unter STC-Bedingungen ausgesetzt wird. Als Standard Test Condition (STC) wird eine Einstrahlung auf die Modulebene von 1000 W/m² bei einer Modultemperatur von 25 °C definiert. Es werden dabei Werte von Spannung, Strom und als Multiplikator die Leistung ermittelt.
Diese Grunddaten sind auf den Datenblättern des jeweiligen Herstellers ersichtlich. Durch Fertigungstoleranzen empfiehlt es sich, die Flashliste der gelieferten Module anzufordern, um auch die wirkliche Leistung der Charge zu kontrollieren.

Freilandaufstellung

Als Freilandaufstellung bezeichnet man eine PV-Anlage, die auf einer Freifläche, wie zum Beispiel einem Feld, aufgestellt ist.
 

G

Generator

Als Generator oder Solargenerator bezeichnet man die Gesamtheit der zusammen verschalteten PV-Module.

Gleichstrom (DC)

Stromfluss ohne Richtungswechsel, wie er zum Beispiel von Batterien oder Photovoltaikmodulen erzeugt wird.

Globalstrahlung

Summe aus direkter Strahlung und diffuser Strahlung auf die Horizontale. Die Erdatmosphäre verringert die Strahlungsleistung der extraterrestrischen Solarstrahlung (Solarkonstante) durch Absorption, Reflexion und Streuung, so dass sich die Bestrahlungsstärke auf der Erdoberfläche in unseren Breiten auf ca. 1000 W/qm (Sommer, klarer Himmel, Mittagszeit) verringert. Das Sonnenenergieangebot schwankt in Abhängigkeit von meteorologischen Bedingungen und astronomischen Gesetzmäßigkeiten (die u.a. den jahreszeitlichen Verlauf bestimmen).
Die mittlere Jahressumme der Globalstrahlung auf eine horizontale Empfangsfläche beträgt zum Beispiel in der Region Hannover etwa 1000 kWh/(m²*a). Das entspricht ungefähr dem Energieinhalt von 100 Litern Heizöl oder 100 m³ Gas.
 

H

Hybrid-System

Nutzung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Stromquellen (PV, Dieselgenerator, Windkraftanlage, öffentliches Netz) in Energieversorgungssystemen.
 

I

Indach-Montage

Bei der Indach-Montage werden die Module in die Dachhaut integriert. Zusammen mit einem entsprechenden Montagesystem übernehmen in diesem Fall die Module alle Funktionen der Dacheindeckung wie z.B. Schutz vor Regen oder Schnee.

Ingot

Englisch für Barren.
Man versteht darunter einen Block aus einem Halbleitermaterial wie Silizium. Ingots können monokristallin oder polykristallin aufgebaut sein.

Inselsystem

Unabhängig vom Stromnetz betriebene Photovoltaikanlage.
Der mit Solarmodulen erzeugte Strom wird in Akkus gespeichert. Besonders in abgelegenen Gegenden (Wochenendhaus) oder an Orten, wo der Netzanschluss wegen der Kosten für neue Leitungen wirtschaftlich nicht sinnvoll ist (Beleuchtung in Parks).
 

K

Kilowatt peak

(Abk. kWp) Maß für die Leistungsfähigkeit einer PV-Anlage unter STC-Bedingung (1 kWp = 1.000 Wp).
Kilowattstunde
(Abk. kWh) Maßeinheit der Energie (1 kWh = 1000 Wh).

Klimakammer

Eine Klimakammer ist eine Prüfeinrichtung oder ein Bestandteil einer Messanordnung und dient zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines festgelegten Klimas, in der Regel Temperatur und Luftfeuchtigkeit für die Zeitdauer der Messung oder Prüfung.

Kollektor

Elementares Bauteil einer Kollektoranlage, das die Solarstrahlung möglichst effizient in Wärme umwandeln soll. Diese wird durch ein Wärmeträgermedium aufgenommen, transportiert und mittels eines Wärmetauschers an einen Speicher abgegeben. Ein Flachkollektor besteht aus einem gut wärmegedämmten Gehäuse, in dem ein Absorber liegt. Das Gehäuse wird mit einer Scheibe aus Solarglas abgedeckt.

Kollektorkreis (Solarkreis)

Kreislauf zwischen Kollektor und Speicher einer Kollektoranlage, bestehend aus Kollektor, Verrohrung, Wärmetauscher und Pumpe sowie Sicherheitseinrichtungen.

Kollektorkreisertrag

Diejenige Wärmemenge, die aus dem Kollektorkreis (Solarkreis) an den Solarspeicher abgegeben wird. Meist wird ein spezifischer Kollektorkreisertrag angegeben. Für eine Flachkollektoranlage ist ein jährlicher Kollektorkreisertrag von mehr als 400 kWh/(qm*a) ein gutes Ergebnis; Spitzenergebnisse für Großanlagen liegen oberhalb von 500 kWh/(qm*a).

Kurzschlussstrom

(Abk. IK oder Isc) Der Strom, den eine Solarzelle bzw. ein Modul liefert, wenn beide Klemmen ohne jeden zusätzlichen Widerstand verbunden werden (Kurzschluss).

KLEINKRAFTRAD (E-ROLLER)

Zweiräder mit elektrischem Antrieb und einer Höchstgeschwindigkeit von 45 km/h fallen nach gesetzlicher Definition in die Klasse der Kleinkrafträder und dürfen eine maximale Nenndauerleistung von 4000 Watt haben. Ein Führerschein Klasse M (EU-Führerschein) ist erforderlich, der ab dem Alter von 16 Jahren erworben werden kann. Die Führerscheinklassen A1, A, B und T schließen die Klasse M mit ein. Ein Versicherungskennzeichen wird benötigt; es besteht Helmpflicht, Mindestalter 16 Jahre.
 

L

Laderegler

Der Laderegler ist in netzunabhängigen Systemen der Manager der Batterie. Er kontrolliert den Stromfluss zwischen Solarmodulen, Verbrauchern und Batterie und schützt sie vor Über- und Tiefentladung.

Leerlaufspannung

(Abk. UL oder Uoc) Elektrische Spannung einer Solarzelle bzw. eines Moduls, wenn beide Pole nicht miteinander verbunden sind, zwischen ihnen also kein Strom fließt.

Leicht-Mofa

Ein Mofa (Motor-Fahrrad) besitzt aus historischen Gründen Pedale, um mit leerem Tank, heute mit leerem Akku, weiterfahren zu können. Das Mofa kann aber auch ausschließlich mit dem Gasgriff gefahren werden. Hierbei erzielt das Leicht-Mofa mit reinem Elektroantrieb per Gasgriff eine Höchstgeschwindigkeit von 20 km/h. Auf diese Weise erreicht man sein Ziel ausgeruht und ohne ins Schwitzen zu kommen. Beim aktiven Mittreten aktiviert sich der Drehmomentsensor, und mann kann eine Geschwindigkeit von bis zu 35 km/h erreichen. Aufgrund dieser Geschwindigkeit sind eine Betriebserlaubnis und ein Versicherungskennzeichen erforderlich. Für das E-Leicht-Mofa benötigt man eine Prüfbescheinigung. Das Mindestalter ist 15 Jahre. Fahrradwege dürfen mit Zusatzzeichen „Mofa“ benutzt werden. Es besteht keine Helmpflicht.

Leistung

Die Maßeinheit der Leistung ist Watt (W) bzw. Kilowatt (kW).
1 kW = 1000 W = 1000 J/s.
 

M

Maximum Power Point

(Abk. MPP) Engl. für Punkt maximaler Leistung. In diesem Arbeitspunkt der I-U-Kennlinie einer Solarzelle bzw. eines Moduls kann die maximale Leistung entnommen werden. Durch MPP-Tracking kann dieser Punkt bei jedem Betriebszustand gefunden und eingestellt werden.

Modul

Elektrische Verschaltung von mehreren Solarzellen, die witterungsbeständig, vor Umwelteinflüssen geschützt und elektrisch isoliert eingekapselt sind. Ein Modul bildet die Grundeinheit einer Photovoltaikanlage.

Monokristallines Silizium

Bezeichnung für Silizium, das in Form eines Einkristalls vorliegt.

Multikristallines Silizium

Aus Mehrfachkristallen bestehend, polykristallines Silizium.
 

N

Nachführung

Mit Hilfe einer Nachführanlage wird die Modulfläche einer PV-Anlage im Tagesverlauf gedreht und folgt so dem Stand der Sonne. Die Energieausbeute der Anlage kann je nach Art der Nachführung (einachsig oder zweiachsig) und Standort um etwa 20-40% erhöht werden.

Neigungswinkel

Winkel zwischen einer geneigten Empfangsebene und der Horizontalen. Je nach Breitengrad des Aufstellungsortes einer Solaranlage gibt es unterschiedliche optimale Neigungswinkel.

Nennleistung

Maximal mögliche Leistungsabgabe einer Solarzelle bzw. eines Moduls. Die Nennleistung ist definiert als Spitzenleistung im Maximum Power Point bei Standardtestbedingungen (STC) und wird in Watt peak (Abk. Wp) angegeben.

Netzkopplung

(Netzparallelbetrieb) Anschluss einer Photovoltaikanlage über einen Wechselrichter an das Netz des Stromversorgers zwecks vollständiger oder teilweiser Einspeisung des photovoltaisch erzeugten Stroms. Netzgekoppelte Photovoltaikanlagen benötigen keinen Energiespeicher. Diese Funktion wird quasi vom Stromversorgungsnetz übernommen.
 

P

Peak-Leistung

Spitzenleistung eines Solarmoduls (engl. peak = Spitze). Wird mit einem kleinen „p“ hinter der Energieleistung Kilowatt gekennzeichnet: kWp. Die Peak-Leistung gibt die Leistung an, die ein Solarmodul unter STC Bedingung erzeugt. Sie wird häufig auch als Nennwert oder Nennleistung bezeichnet.

Pedelec

Pedelec ist die Bezeichnung für ein Elektrofahrrad, das gleichzeitig mit Elektromotor und Muskelkraft angetrieben wird. Pedelec steht für Pedal Electric Cycle. Nach den gesetzlichen Bestimmungen handelt es sich hierbei um ein „Fahrrad“. Deshalb gibt es keine Helmpflicht, keine Geschwindigkeitsbegrenzung und kein vorgeschriebenes Mindestalter. Man benötigt keinen Führerschein und darf auch Fahrradwege befahren. Der Elektromotor unterstützt den Fahrer bis zu einer Höchstgeschwindigkeit von max. 25 km/h – für höhere Geschwindigkeiten muss dann mit reiner Muskelkraft angetrieben werden.

Photovoltaik

(Abk. PV) Ist die Technik, mit deren Hilfe Sonnenenergie (Photonen) durch Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt wird.

Photovoltaikgenerator

Die einzelnen Module werden zunächst seriell (in Reihe) zu Strängen und diese dann parallel zum PV-Generator verschaltet, um ausreichend hohe Spannungen und Ströme zum Beispiel zur Einspeisung mittels Wechselrichter in das öffentliche Stromversorgungsnetz zu erreichen.

Photovoltaisches Prinzip

Beschreibt die Entstehung einer elektrischen Spannung in einem Halbleiter, wenn bei Einstrahlung von Licht (Photonen) Ladungsträger angeregt werden (innerer Photoeffekt). Extrahiert man die Ladungsträger, so kann man elektrische Energie in Form von Strom gewinnen.

PID Effekt: Potential induced Degradation

LID Effekt: Light induced Degradation
Alterung, auch Degradation genannt. Erniedrigung des Solarzellenwirkungsgrades mit der Dauer der Beleuchtung. Dieser Effekt, auch Staebler-Wronski-Effekt genannt, ist noch nicht zu 100 Prozent wissenschaftlich geklärt. Von der Alterung betroffen sind in der Regel nur amorphe Solarzellen. Laborversuche haben ergeben, dass nach etwa 1000 Betriebsstunden eine Stabilisierung des Wirkungsgrads stattgefunden hat.

Polykristallines Silizium

Besteht aus kleinen, zusammenhängenden Kristallen, die eine Größe von einigen Millimetern bis Zentimetern haben. Ein gebräuchliches Herstellungsverfahren für polykristallines Silizium ist das Blockguss-Verfahren.

Primärenergie

Aus einer natürlichen Quelle gewinnbare Energie in Form von Erdöl, Kohle, Erdgas, Wasserkraft, Solarstrahlung usw. Teilweise lassen sich Primärenergieträger direkt beim Endverbraucher einsetzen. Zum überwiegenden Teil wird Primärenergie jedoch zunächst in Sekundärenergie umgewandelt.

Primärkreis (Kollektorkreis, Solarkreis)

Ist der erste Rohrkreislauf, von der Wärmequelle (Kollektor) aus gesehen. Ist der Kreis, in dem die Energie erzeugt wird.

PV Cycle

Die Organisation PV Cycle baut europaweit ein freiwilliges Rücknahme- und Recycling-system für Altmodule auf. Unterstützt wird die Initiative mit Sitz in Brüssel durch die Europäische Kommission. In ganz Deutschland werden in den nächsten Jahren auf Initiative der Organisation Sammelstellen entstehen. Ist die nächstgelegene Sammelstelle weiter als 50 km vom Wohnort oder dem Handwerksbetrieb entfernt, so bietet die Organisation PV Cycle einen kostenlosen Abholservice ab einer Anzahl von 30 Modulen. Die Kosten für den Aufbau des gesamten Systems tragen die Mitglieder von PV Cycle freiwillig.
Donauer Solartechnik hat eine Sammelstelle in der Firmenzentrale in Gilching eingerichtet.
 

R

Reflexionsverluste

Strahlung, die von der Oberfläche eines Kollektors oder eines Moduls bzw. von der Oberfläche einer Solarzelle reflektiert wird und damit nicht mehr zur Wärme- oder Stromerzeugung beitragen kann.
 

S

Schwachlichtverhalten

Verhalten des Moduls bei reduzierter Einstrahlung ( z.B. 200 W/m²)

Sekundärenergie

Entsteht durch Umwandlung aus Primärenergie. Zum Beispiel wird Kohle zu Koks oder Briketts verarbeitet oder aus Erdöl wird Benzin, Dieselkraftstoff oder Heizöl.

Sekundärkreis

Damit bezeichnet man den zweiten Rohrkreislauf, von der Wärmequelle (Kollektor) aus gesehen. Es ist der Kreis, der die Energie zum Verbraucher transportiert.

Selektive Beschichtung

Spezielle Beschichtung auf dem Absorber eines Kollektors, die die auftreffende (kurzwellige) Solarstrahlung nahezu vollständig absorbiert und gleichzeitig die mit zunehmender Temperatur ansteigenden Strahlungsverluste durch Abstrahlung (Emission) der (langwelligen) Wärmestrahlung reduziert.

Silizium

Chemisches Element, das vier Bindungen mit Nachbaratomen eingehen und dabei harte und spröde Kristalle mit stabiler Diamantstruktur bilden kann. Nach Sauerstoff ist Silizium das zweithäufigste Element in der Erdkruste, kommt dort aber nur als Siliziumdioxid SiO2 (Quarz, Sand) vor. Silizium ist der Halbleiter, der bisher für die Elektronikindustrie und die Photovoltaik die wichtigste Rolle spielt. Der Rohstoff Siliziumdioxid kann zu monokristallinem, polykristallinem oder amorphem Silizium verarbeitet werden.

Smart Metering

Ein „intelligenter“ Zähler (auch Smart Meter genannt) ist ein Zähler, der dem Energieversorgungsunternehmen über eingebaute Zusatzfunktionen oder nachträgliche Module ermöglicht, die erfassten Zählerstände über die Ferne auszulesen, es gibt sie für die Sparten Gas, Wasser, Strom und (Fern-)wärme.
Der Zweck intelligenter Zähler ist vornehmlich, variable Leistungsentgelte in Abhängigkeit von der Gesamtnachfrage und Netzauslastung erheben zu können. Damit erhoffen die Energieversorger, das Netz und die vorhandene Kraftwerkinfrastruktur besser auszunutzen sowie Investitionen für Spitzenlastausbau zu vermeiden oder zumindest zurückzustellen.
Über Smart Metering kann ebenfalls der Eigenverbrauch von Photovoltaikanlagen gesteuert werden.

SOC

SOC oder „state of charge“ bezeichnet den aktuellen Ladezustand der Batterie. Dieser wird in Prozent angegeben.

Solarenergie

Im engeren Sinne die Energie, die von der Sonne in Form von Photonen zur Erde gelangt.

Solarertrag

Gibt die nutzbare solare Wärme an, d.h. die Wärme, die nach Abzug aller thermischen Verluste der Kollektoranlage als Wärme aus dem Speicher genutzt werden kann.

Solares Bikeport

Das solare Bikeport wurde von Donauer Solartechnik speziell für die Aufladung von E-Bikes entwickelt. Über zwei Solarmodule auf dem Dach des Bikeports wird Sonnenenergie generiert und zur Aufladung der E-Bikes verwendet. Es besteht keine Anbindung an das Stromnetz, der Betrieb erfolgt vollkommen eigenständig. Das Laden der e-Bikes kann rund um die Uhr erfolgen – auch ohne Sonne. Das Einzige, was die E-Bike-Fahrer tun müssen, ist, den Akku des E-Bikes anzuschließen und den Knopf zum Start des Ladevorgangs drücken. Den Rest erledigt die Sonne. Das bedeutet: keine umweltschädlichen Energiequellen und vor allem keine Verlegearbeiten für unterirdische Stromkabel.

Solarthermie

Nutzung der Sonnenenergie zur direkten Erzeugung von Wärme. Der entsprechende Energiewandler wird Kollektor genannt.

Spannung

Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten, zum Beispiel den beiden Polen einer Batterie. Die Spannung (U) ist die Ursache des elektrischen Stroms (I); beide Größen sind gemäß dem Ohmschen Gesetz (U = R * I) über den Widerstand (R) eines Leiters miteinander verknüpft. Die Maßeinheit der elektrischen Spannung ist Volt (Abk. V).

Spektrale Empfindlichkeit

Die spektrale Empfindlichkeit einer Solarzelle beschreibt die Fähigkeit der Solarzelle, aus Licht einer bestimmten Wellenlänge elektrische Energie zu erzeugen.

Standardtestbedingungen (STC)

(STC = Standard Test Conditions) Genormte Bedingungen für die Ermittlung der Nennleistung (Messung der I-U-Kennlinie) von PV-Modulen: Bestrahlungsstärke 1000 W/m2 bei senkrechtem Lichteinfall; Strahlungsspektrum entsprechend AM 1,5; Zellentemperatur von 25 °C.

Strang

Reihenschaltung von mehreren Modulen.

String

Bezeichnung für mehrere in Reihe geschaltete Solarzellen innerhalb eines Moduls.

Strom

Die Stärke der durch einen Leiter fließenden Ladungsmenge (z.B. in Form von Elektronen durch ein Kupferkabel) wird elektrischer Strom genannt. Die Maßeinheit des Stroms ist Ampere (Abk. A).
 

T

Temperaturdifferenz-Regelung

Steuert den Wärmetransport vom Kollektor zum Speicher durch An- und Abschalten der Kollektorpumpe. Das Steuersignal ist die Differenz der Temperaturen am Kollektorauslass und im unteren Speicherbereich.

Temperaturkoeffizient

Gibt an, um wie viel sich die Leerlaufspannung bzw. die Leistung und somit der Wirkungsgrad einer Solarzelle oder eines Moduls pro Grad Celsius verringert, wenn die Zellentemperatur zunimmt. Da die o. g. Größen kristalliner Solarzellen vergleichsweise hohe negative Temperaturkoeffizienten haben, sollten insbesondere Module, die aus kristallinen Siliziumzellen bestehen, ausreichend gut hinterlüftet werden.

Texturierte Oberfläche

Oberflächenstrukturierung, auch Textur genannt. Gezieltes Aufrauhen der Solarzellenoberfläche durch mechanische oder chemische Verfahren. Dies erlaubt eine verbesserte Einkopplung des einfallenden Sonnenlichtes. Bei kristallinen Solarzellen geschieht dies zum Beispiel durch die kontrollierte Herstellung von umgedrehten Pyramidenstrukturen.
 

U

Umschalteinrichtung

Kommt in Notstromsystemen (Backup-Systemen) zur Anwendung. Trennt die Photovoltaikanlage im Notfall automatisch vom Netz und schaltet innerhalb weniger Millisekunden auf netzunabhängige Stromversorgung um. So sind zum Beispiel Schulen oder Krankenhäuser unterbrechungsfrei mit Strom versorgt.
 

V

Verschattung

Der Schatten, den Bäume, Gebäude oder Antennen auf das Dach werfen, ist der Feind einer jeden PV-Anlage. Denn die Solarzellen sind in Reihe geschaltet, und jede im Dunkeln liegende Solarzelle stört den reibungslosen Energiefluss und beeinträchtigt somit die Leistung der Anlage.

Volt

(Abk. V) Maßeinheit für die elektrische Spannung.
 

W

Wafer

Bezeichnung für eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial (z.B. Silizium). Wafer werden als Basismaterial zur Herstellung von Computerchips und kristallinen Solarzellen verwendet. Die kristallinen Scheiben werden in der Regel aus Halbleiterblöcken (Ingots) gesägt und sind 0,2 bis 0,3 Millimeter dick.

Wärmebildkamera

Eine Wärmebildkamera (auch als Thermografiekamera bezeichnet) ist ein bildgebendes Gerät ähnlich einer herkömmlichen Kamera, das jedoch Infrarotstrahlung empfängt. Die von Infrarotkameras genutzte Strahlung liegt im Wellenlängenbereich von 0,7 bis 1000 µm. Wärmebildkameras nutzen allerdings aufgrund der typischen Emissionswellenlängen in der Nähe der Umgebungstemperatur (Wiensches Verschiebungsgesetz) den Spektralbereich von 3,5 bis 14 µm (mittleres Infrarot, kurz MIR). Dieser Bereich ist auch für die Messung und bildliche Darstellung von Temperaturen im Umgebungstemperaturbereich geeignet, wenn der Emissionsgrad bekannt ist.

Wärmeträgermedium

Flüssigkeit im Kollektorkreis einer Solaranlage, die die Wärme vom Kollektor zum Speicher transportiert. Das Wärmeträgermedium ist in der Regel ein Gemisch aus Wasser und Glykol, um Frostschutz zu gewährleisten.

Watt peak

(Abk. Wp) Maß für die Leistungsfähigkeit (Nennleistung) von Solarzellen und Modulen. Zu Vergleichszwecken werden Modulpreise üblicherweise in Euro/Wp angegeben.

Wechselrichter

Wandelt den von Modulen gelieferten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Mit Hilfe einer MPP-Regelung entnimmt der Wechselrichter dem Photovoltaikgenerator die Leistung im Maximum Power Point der I-U-Kennlinie.

Wechselstrom (AC)

Strom, dessen Polarität ständig wechselt. Im deutschen Stromversorgungsnetz hat der Wechselstrom eine Frequenz von 50 Hz (Hertz), d.h. er nimmt in einer Sekunde 50mal die positiven bzw. negativen Werte einer (idealerweise) sinusförmigen Halbwelle an. Wechselstrom bzw. -spannung wird durch rotierende Generatoren oder Wechselrichter erzeugt.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis von zwei Leistungsmessungen an einem System an: Ausgangs- zu Eingangsleistung. Der Wirkungsgrad ist ein Momentanwert und hängt von den Betriebsbedingungen des Systems zum betrachteten Zeitpunkt ab. Der Wirkungsgrad einer Solarzelle oder eines Moduls ist definiert als das Verhältnis zwischen der abgegebenen elektrischen Leistung und der eingestrahlten Leistung. Aufgrund der Flächenabhängigkeit des Wirkungsgrades ist bei der Angabe darauf zu achten, welche Fläche zur Berechnung herangezogen wurde, zum Beispiel die gesamte Modulfläche oder nur die aktive Zellfläche innerhalb des Moduls.
Der Wirkungsgrad eines Kollektors ist definiert als das Verhältnis von Wärmeleistung des Kollektors (Output) zur Bestrahlungsstärke in die Kollektorebene (Input). Der Kollektorwirkungsgrad ist nur einer von mehreren Faktoren, welche die Effizienz einer Solaranlage beeinflussen.