ABC von Photovoltaik

Abschattung

Eine Abschattung der Photovoltaikmodule z.B. durch Bäume, Sträucher oder Gegenstände wie Schornsteine oder Satellitenschüsseln führt zu Ertragseinbußen der Photovoltaikanlage. Scharfe Schatten, die durch nahegelegene Gegenstände entstehen können zu Schäden am Modul führen, den sogenannten Hot-Spots.

Absorption

Der Begriff Absorption (lat.: absorptio = Aufsaugung) bezeichnet im Allgemeinen das Aufsaugen, das in-sich-aufnehmen von etwas. Wenn Licht beim Durchgang durch ein Material abgeschwächt wird, wird es absorbiert, man spricht dann von Absorption. In der Photovoltaik werden die Lichtstrahlen durch die Solarzellen absorbiert.

Absorptionskoeffizient

Der Absorptionskoeffizient ist das Maß für die Stärke der Absorption. Der Absorptionskoeffizient a bezeichnet in der Photovoltaik den Anteil, um den die eingestrahlte Intensität von Lichtstrahlen beim Durchgang durch eine Solarzelle infolge von Absorption abnimmt.

AC

AC ist die Abkürzung für Alternate Current, englisch für Wechselstrom

Air Mass (Abk. AM)

Air Mass (engl. = Luftmasse)
Die Luftmasse der Erdatmosphäre, durch die das Sonnenlicht dringt, beeinflusst dessen spektrale Zusammensetzung. Der Zahlenwert bei AM 1.5 ist der Faktor, um den der minimale Weg durch die Atmosphäre bei senkrechtem Einfall verlängert wird. Air-Mass 1,5 ist Bestandteil der STC = Standard-Test-Conditions (Standard-Test-Bedingungen) für Module.

Amorphe Solarzelle

Bei der Amorphen Solarzelle handelt es sich um eine Zelle, die mittels Dünnschichttechnologie aus einem auf Glas oder Folie aufgedampften amorphen (unregelmäßigen) Material wie Silizium, CIS oder CdTe hergestellt wird.

Amorphes Silizium

Atome in amorphem Silizium (a-Si) sind unregelmäßig angeordnet (amorph: griech. = gestaltlos). Wegen des hohen Absorptionsvermögens können Solarzellen aus amorphem Silizium in Schichtdicken von wenigen µm hergestellt werden. Das Material kommt daher in der Dünnschichttechnolgie zum Einsatz. Nachteilig ist der geringere Wirkungsgrad im Vergleich zu kristallinem Silizium.

Amortisationszeit

Unter Amortisationszeit versteht man in der Photovoltaik den Zeitraum, in dem die installierte Photovoltaikanlage die Investitionskosten wieder einspielt. Die Amortisationszeit errechnet sich aus den Anlagekosten, dem erzielten Energieertrag und der daraus resultierenden Einspeisevergütung.

Ausrichtung

Die Ausrichtung beschreibt die Orientierung eines Baukörpers nach der Himmelsrichtung und damit vor allem der Sonne, aber auch die Ausrichtung auf dem Grundstück im Verhältnis zu der Umgebung.

Azimut

In der Photovoltaik wird die Abweichung der PV-Module von Süden (180°) als Azimut bezeichnet. Minus-Grade bedeuten dabei eine Abweichung nach Osten, Plus-Grade nach Westen.

Backsheet

Als Backsheet wird die witterungsbeständige Rückseite von einem Photovoltaikmodul bezeichnet. Dieses besteht normalerweise aus einer dreischichtigen Verbundfolie, bei der eine Polyesterfolie zwischen zwei Lagen Tedlar eingebettet ist.

Bandlücke

Als Bandlücke wird der energetische Abstand zwischen Valenzband und Leitungsband eines Halbleiters bezeichnet. Sie ist im wesentlichen für das optische Absorptionsverhalten eines Halbleiters verantwortlich. Bei Einfall von Licht muss die Energie eines Photons größer als die Bandlücke sein damit es vom Halbleiter durch Erzeugung eines Elektron-Loch-Paares absorbiert (aufgenommen) werden kann. Das Absorptionsverhalten eines Halbleiters wird durch die Bandlücke bestimmt. Die Größe der Bandlücke wird in Elektronenvolt (eV) angegeben. Dabei haben Halbleiter eine Bandlücke im Bereich von 0 bis ca. 3 eV, Nichtleiter haben eine Bandlücke größer als 3 eV und Leiter haben gar keine Bandlücke.

Bifacial-Zelle

Eine Bifacial-Zelle ist eine Solarzelle, die Licht sowohl von oben wie auch von unten (z.B. durch Reflexionen) verarbeiten kann. Bifacial kommt aus dem Englischen und bedeutet wörtlich übersetzt „zwei Gesichter“ (Face = Gesicht). Der bessere Ausdruck ist jedoch beidflächige oder beidseitige Zelle.

Bypass-Diode

Eine Bypass-Diode ist ein Halbleiterbauteil welches in Photovoltaikmodulen verbaut ist, um den elektrischen Strom bei Teilverschattungen eines Moduls an der betroffenen Stelle umzuleiten. Dadurch werden Ertragsverluste der Photovoltaikanlage sowie Beschädigungen des PV-Moduls reduziert beziehungsweise vermieden.

Cadmiumtellurid (CdTe)

Cadmiumtellurid (CdTe) ist eine kristalline Verbindung aus der Gruppe der Telluride und wird zur Herstellung von Dünnschichtmodulen verwendet. Es ist preiswerter als Silizium, hat aber einen geringeren Wirkungsgrad. Cadmiumtellurid ist giftig. Als CdTe ist das Cadmium eine feste Verbindung mit dem Tellur eingegangen und dadurch wesentlich ungefährlicher. Er sollte trotzdem weder eingenommen noch sein Staub inhaliert und nicht ohne passende Handschuhe angefasst werden. Die chemische Verbindung aus dem hochgiftigen Schwermetall Cadmium und der ebenfalls toxischen seltenen Erde Tellur wird vor allem von der Solarfirma First Solar verbaut.

CIGS

CIGS (oder auch CIGSS oder CIS) ist die Abkürzung für Copper Indium Gallium Sulfur Selenium, auf deutsch Kupfer-Indium-Gallium-Schwefel-Selen. Bei CIGS handelt es sich um eine amorphe Modultechnik, besser bekannt als Dünnschichttechnologie.

CO2-Vermeidung

Im Gegensatz zu anderen Energieformen wird bei dem Betrieb einer Photovoltaikanlage kein Kohlendioxid CO2 freigesetzt, man spricht dann von der CO2-Vermeidung. Bei einer prognostizierten Lebensdauer von mindestens 20 Jahren produziert eine PV-Anlage bei weitem mehr Energie, als für die Herstellung der Komponenten benötigt wird. Die Leistungsbilanz ist also äußerst positiv. Bereits nach ca. 1 – 3 Jahren ist die aufgewendete Energie amortisiert, bei Dünnschichtmodulen schneller, bei kristallinen Modulen langsamer. Insgesamt wird durch den Betrieb einer Fotovoltaikanlage sehr viel CO2-Austoß vermieden. Die Anlage High-Light mit einer Leistung von 10,08 kWp hat bei einer Laufzeit von 23 Monaten bereits 16,77 Tonnen CO2 eingespart. Das sind pro Jahr und kWp ca. 0,87 Tonnen. In 20 Jahren wird die Anlage die Umwelt mit ca. 175 Tonnen CO2 weniger belasten. Das entspricht in etwa dem Gewicht eines Flugzeuges mit einer Länge eines Fußballfeldes und einer Spannweite von 85 Metern. Die aktuellen Werte können Sie der Solarlogseite der Anlage High-Light entnehmen (Der Wert ist unter der Ertragstabelle der Tages-, Monats- oder Jahresübersicht zu finden): CO2-Vermeidung der Anlage High-Light

Dachhaken

Dachhaken werden benötigt, um die Unterkonstruktion bzw. die Aluminiumschienen einer Photovoltaikanlage auf einem Ziegeldach zu montieren. Die Dachhaken bestehen aus Edelstahl oder vereinzelt auch aus Druckgussaluminium. Ein ausreichender Querschnitt der Haken ist äußerst wichtig, da die Haken die Last des gesamten Generators tragen müssen. Eine Stärke von mindestens 6mm sollte vorgesehen werden, bei zusätzlichen Belastungen (Schnee!) sind 8mm anzustreben. Für schwierige Dächer gibt es höhen- und/oder seitenverstellbare Haken. Die Dachziegel können auch gegen passende Befestigungsplatten aus Stahlblech oder Kupfer ausgetauscht werden, diese gibt es mit und ohne integrierten Haken.

Dachneigung

Die Dachneigung beschreibt die Steilheit oder die Neigung einer Dachfläche in Grad oder seltener auch in Prozent.
Weitere Informationen, speziell im Hinblick auf das Thema Photovoltaik erhalten Sie unter dem Lexikon-Eintrag Optimale Dachneigung einer Solaranlage oder im Kapitel Dacheignung – Dachneigung.

Datenlogger

Ein Datenlogger ist ein Aufzeichnungsgerät, welches die Daten von einem Wechselrichter aufzeichnet und für längere Zeit abspeichert. Meistens ist eine Anlagenüberwachung integriert, durch die der Betreiber bei Fehlfunktionen der Photovoltaikanlage per E-Mail oder SMS informiert wird.

Degradation

Unter Degradation (von lat. degrado herabsetzen“), auf gut deutsch „Alterung“ versteht man in der Photovoltaik eine Leistungsminderung der Solarzellen über die Zeit. Vor allem Dünnschichtmodule besitzen eine hohe Anfangsdegradation, die aber in den Leistungsangaben der Hersteller bereits berücksichtigt ist. Module, die auf kristalliner Technik basieren weisen in der Regel über eine Laufzeit von 20 Jahren eine Degradation von weniger als 10% auf.

Diffuse Strahlung

Die diffuse Strahlung ist der Anteil der Globalstrahlung, der durch Brechung, Streuung oder Reflexion der direkten Strahlung entsteht. In Mitteleuropa beträgt der Anteil der diffusen Strahlung im Durchschnitt ca. 50%, was im Vergleich zu weiter südlich gelegenen Gebieten sehr hoch ist. Im Winter ist der diffuse Strahlungsanteil höher, im Sommer niedriger.

Direkte Strahlung

Direkte Strahlung ist der Anteil der Globalstrahlung, der ungestreut, also ungehindert durch Wolken, Bäume etc. auf die Photovoltaikmodule trifft. Der Anteil der direkten Strahlung beträgt in Mitteleuropa ca. 50%, in südlicheren Ländern ist der Anteil wesentlich höher.
Den Anteil direkter Strahlung an der Globalstrahlung kann Ihnen beispielsweise PVGIS liefern. Hierzu muss unter dem Reiter Montly Radiation das Häkchen unter Dif. / global radiation gesetzt werden. Als Ergebnis erhalten Sie den Anteil der diffusen und der direkten Strahlung unter der Spalte D/G, wobei D für die diffuse Strahlung steht und G für die globale Strahlung. Die direkte Strahlung in Prozent berechnet sich also als: (G (Global) -D (Diffus)) * 100%. Wenn Sie mehr über PVGIS erfahren möchten, lesen Sie bitte das Kapitel PVGIS – das

Dotierung

Dotierung bedeutet die gezielte Veränderung von einem Material durch die Einbringung von Fremdatomen in geringer Konzentration. Durch gezielte Zugabe (Dotierung) von geringen Mengen sogenannter Dotieratome kann die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern erheblich gesteigert werden. Dotierte Halbleiter finden bei der Herstellung von Solarzellen und elektronischen Bauteilen Verwendung.

Dünnschichttechnologie

Bei der Dünnschichttechnologie werden Materialien wie CIS, CIGS, CdTe oder a-Si mit sehr geringer Schichtdicke auf ein kostengünstiges Trägermaterial wie Glas oder Folie aufgedampft. Die geringeren Material- und Fertigungskosten im Vergleich zur kristallinen Siliziumtechnik ziehen günstigere Modulpreise für eine Photovoltaikanlage nach sich.

Einkristall

Als Einkristall wird der im Czochralski-Verfahren gezüchtete Siliziumkristall bezeichnet. Der Einkristall weist eine völlig regelmässige Anordnung der Atome auf. Er kann bis zu zwei Meter lang und bis zu 30 cm im Durchmesser werden. Die Zellen der monokristallinen Module werden aus einem Einkristall-Stab gesägt.

ENS – Einrichtung zur Netzüberwachung

Die ENS ist Bestandteil von einem Netzeinspeisegerät beziehungsweise von einem Wechselrichter. ENS ist die Abkürzung für: „zwei voneinander unabhängige Einrichtungen zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem Schaltorgan in Reihe“. Die Aufgabe der ENS besteht darin, die Photovoltaikanlage bei Störungen wie Spannungsabweichungen, Frequenzabweichungen oder Fehlerströmen vom Netz zu trennen. Bei Wechselrichtern bis 4,6 kW, was einer maximalen Anlagenleistung von 5 kWp entspricht, ist eine einphasige ENS ausreichend. Übersteigt die Anlagenleistung diese 5 kWp, so wird eine mehrphasige ENS eingesetzt. Bei PV-Anlagenleistungen über 30 kWp muss zusätzlich noch eine frei zugängliche, manuelle Freischaltstelle vorgesehen werden.

Erneuerbare-Energien-Gesetz (Abk.: EEG)

„Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“, kurz Erneuerbare-Energien-Gesetz (Abk.: EEG) regelt unter anderem Mindestvergütungen und Anschlussbedingungen für die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien ins öffentliche Stromnetz.

Europäischer Wirkungsgrad

Der europäische Wirkungsgrad eines Wechselrichters wird anhand der verschiedenen Teillastbereiche gemäß des zeitlichen Anteils an der gesamten Betriebszeit gewichtet. Diese gewichteten Teillastbereiche entsprechen dem durchschnittlichen Betrieb einer Photovoltaikanlage in Europa. Der maximale Wirkungsgrad gibt nur den optimalen Punkt auf der Kennlinie eines Wechselrichters an. Oft läuft ein Wechselrichter aber im unteren oder oberen Teillastbereich, beispielsweise morgens, abends oder bei bewölktem Himmel. Dies wird beim europäischen Wirkungsgrad nach der Häufigkeit des Auftretens berücksichtigt. Da dies der Realität sehr viel besser entspricht, sollte dem europäischen Wirkungsgrad mehr Bedeutung gegeben werden als dem maximalen Wirkungsgrad.

FAC

Bei FAC handelt es sich um die Frequenz F (AC = Alternate Current = Wechselstrom) in Herz [Hz] an der Ausgangsseite von einem Wechselrichter.

Farbstoffzelle

Bei einer Farbstoffzelle handelt es sich um eine Solarzelle, bei der Sonnenenergie nach dem Prinzip der Photosynthese mit Hilfe von Farbstoffen in elektrischen Strom umgewandelt wird. Die Farbstoffzelle wurde bereits 1992 von Michael Grätzel erforscht und wird daher auch Grätzel-Zelle genannt. Die elektrochemische Farbstoff-Solarzelle verwendet zur Absorption von Licht nicht ein Halbleitermaterial wie Silizium, sondern organische Farbstoffe wie z.B. den Blattfarbstoff Chlorophyll. Erste Anwendungen der Technik, z.B. auf Fliesen, die im Außenbereich von Fassaden zum Einsatz kommen oder Zellen, die auf einem Rucksack angebracht werden sind angelaufen. Sony beschäftigt sich ebenfalls mit der Farbstoffzellen-Technologie und hat nach eigener Aussage bereits Wirkungsgrade von 10% erreicht.

Photovoltaik

Der Begriff Photovoltaik setzt sich zusammen aus „Photon“ (griech. für Licht) und „Volta“, einem italienischen Physiker, der die Batterie erfunden und mit das Elektrizitätszeitalter eingeläutet hat. Als Photovoltaik wird die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie bezeichnet. Durch die Absorption von Licht in Form von Photonen in einem Halbleiter wird elektrische Spannung aufgebaut.

Generatoranschlusskasten (GAK)

Im Generatoranschlusskasten werden die Stränge der Solarmodule an String-Sammelklemmen zusammengeführt. Oft ist dort auch der Hauptschalter (Lasttrennschalter) untergebracht, mit dem man den Generator, also die Module vom restlichen System trennen kann. Als weitere Komponenten können Überspannungsableiter sowie die Strangsicherungen verbaut sein.

Gleichstrom (DC)

Die Solarzellen bzw. Photovoltaikmodule erzeugen Gleichstrom (DC engl. direct current). Dieser fließt im Gegensatz zu Wechselstrom (AC engl. alternate current) immer in eine Richtung. Bevor der erzeugte Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann, muss er von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

Globalstrahlung

Unter Globalstrahlung versteht man die Energiemenge, die in Form von solarer Strahlungsenergie auf eine horizontale Fläche trifft. Sie wird normalerweise auf einen Quadratmeter und einem Zeitraum von einem Jahr angegeben. [kWH/m2]

Grätzel-Zelle

Bei der Grätzel-Zelle handelt es sich um eine Farbstoffzelle, die nach ihrem Erfinder Michael Grätzel benannt ist. Weitere Informationen zu der Technik finden Sie unter dem Begriff Farbstoffzelle

Halbleiter

Halbleiter sind Festkörper, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken, also nicht leitend sind. In der Nähe des absoluten Temperaturnullpunkts bei – 273,15 °C bzw. 0 Kelvin sind Halbleiter Isolatoren. Bei Raumtemperatur sind sie je nach materialspezifischem Abstand von Leitungs- und Valenzband leitend oder nicht leitend. Die Leitfähigkeit eines Halbleiters kann durch Dotierung, das heißt Einbringung von Fremdatomen gezielt beeinflusst werden und macht ihn daher für die Herstellung von Solarzellen interessant. In der Solarindustrie finden Halbleiter in einkristalliner (monokristalline Module), polykristalliner (polykristalline Module) und amorpher Form (amorphe bzw. Dünnschichtmodule) Verwendung.

Hinterlüftung-PV

Unter Hinterlüftung versteht man in der Photovoltaik, dass Module in einem bestimmten Abstand zur Dachfläche montiert werden. Da sich die Leistung der Module mit zunehmender Temperatur reduziert, ist auf einen Mindestabstand von ca. 10cm zu achten.

Hotspot (Hot-Spot)

Ein Hotspot oder auch Hot-Spot entsteht durch Abschattung eines Teiles eines PV-Moduls oder einer einzelnen Zelle. Die Solarzelle wird durch Hitzeentwicklung, die durch hohe Stromstärken entsteht beschädigt.

I-U-Kennlinie

Die I-U-Kennlinie stellt das charakteristische Verhalten einer Solarzelle dar. Dabei wird der Solarzellenstrom (I in Ampere) über der angelegten Zellspannung (U in Volt) aufgetragen. Die I-U-Kennlinie gibt Aufschluss über alle wichtigen Kenngrößen einer Solarzelle. Aus ihr können beispielsweise der Wirkungsgrad, der Kurzschluss-Strom, die offene Klemmenspannung oder der Füllfaktor bestimmt werden.

IAC

Bei IAC handelt es sich um die anstehende Wechselstromstärke I (AC = engl. Alternate Current = Wechselstrom) in Ampere [A] an der Ausgangsseite von einem Wechselrichter.

Inselanlage

Eine Inselanlage speist den Strom nicht ins öffentliche Stromnetz ein, sondern liefert ihn entweder sofort an Verbraucher oder er wird in Batterien zwischengespeichert.

IPV

Bei IPV handelt es sich um die anstehende Gleichstromstärke I (PV = PV-seitig = Modulseitig) in Ampere [A] an der Eingangsseite von einem Wechselrichter.

IZAC

Bei IZAC handelt es sich um die zulässige Wechselstromstärke I (AC = engl. Alternate Current = Wechselstrom) in Ampere [A] an der Ausgangsseite von einem Wechselrichter.

Jahresgang

In der Photovoltaik beschreibt der Jahresgang die Entwicklung der Leistungsabgabe im Jahresverlauf. Diese kann beispielsweise anhand eines Datenloggers graphisch aufbereitet dargestellt werden. Noch detaillierter, nämlich wie der Name schon sagt, werden die Daten anhand des Tagesgangs aufgezeigt.

Joule

SI Einheit der Energie, Arbeit und Wärmemenge. Benannt ist sie nach James Prescott Joule (1818 -1889). 1J = 1W x 1sec
Joule – Fachmagazin für Land- und Energiewirte. Informationen zu Fragen der Agrar-Energie wie Biogas, Solarenergie, Wind und Holz, Markt und Wirtschaftlichkeit, Trends und neue Techniken
Elektroauto Joule aus Südafrika

Kilowattpeak (kWpeak, kWp)

Kilowattpeak (auch kWpeak oder kWp) ist die Maßeinheit für die Nennleistung von einem Modul oder einer Solarzelle unter genormten Bedingungen (STC engl. = Standard-Test-Conditions = Standard-Test-Bedingungen)

Kilowattstunde

Kilowattstunde (Abkürzung kWh), 1 Kilowatt (kW) sind 1.000 Watt. Eine Kilowattstunde ist die Maßeinheit für die elektrische Energie.
Die Energie von einer Kilowattstunde entspricht einer Leistung von 1.000 Watt, die konstant eine Stunde lang eingespeist wird.

Konversionsflächen

Der Begriff Konversion steht für Umnutzung oder auch Nutzungsänderung. Bei Konversionsflächen handelt es sich um ehemalige, jetzt brach liegende Militär-, Industrie- oder Gewerbeflächen, die zum Zweck der baulichen Wiedernutzung eine Umwandlung erfahren. Im Bereich der Photovoltaik werden häufig Konversionsflächen zum Bau von Freilandanlagen genutzt. Wichtig ist dabei die Definition einer Konversionsfläche:
Eine Konversionsfläche liegt laut EEG 2009, § 32, Abs. 3 bzw. EEG 2004, § 11 Abs. 4 Nr. 2 nur dann vor, wenn die Auswirkungen der vormaligen Nutzungsart noch fortwirken. Eine lange zurückliegende Nutzung, die keine Auswirkungen mehr auf den Zustand der Fläche hat, ist nicht ausreichend. Maßgeblich für die Beurteilung, ob eine Fortwirkung der ehemaligen wirtschaftlichen Nutzung vorliegt ist, ob die vormalige Nutzung den Charakter des Gebietes weiterhin prägt und eine anderweitige Nutzung nicht stattfindet.

Kurzschlussstrom

Unter Kurzschlussstrom (Isc) versteht man den Strom, den eine Solarzelle bzw. ein Solarmodul liefert, wenn beide Klemmen ohne jeglichen Widerstand miteinander verbunden werden und damit ein Kurzschluss entsteht. Fällt nun Licht auf diese unbelastete Solarzelle bzw. das unbelastete Solarmodul, kann mit einem Messgerät der Kurzschlussstrom ermittelt werden. Beim Kurzschlussstrom handelt es sich um die größte Stromstärke die eine Solarzelle oder ein Photovoltaikmodul erbringen kann.

Laminat

Bei einem Laminat handelt es sich um ein Material, das aus mehreren flächig verklebten Schichten eines oder mehrerer verschiedener Stoffe besteht. In der Photovoltaikbranche wird der Begriff Laminat für den Werkstoff verwendet, der zur Kapselung der Solarmodule dient. Das Laminat besteht meist aus Ethylenvinylacetat (EVA, eine transparente Kunststoffschicht), Silikongummi oder Tedlar (für die Rückseite), in der die Solarzellen eingebettet sind.

Leerlaufspannung (UOC, UL)

Unter Leerlaufspannung versteht man die Spannung von einem Photovoltaikmodul, wenn kein Verbraucher angeschlossen ist. Bei der Leerlaufspannung handelt es sich um die maximale Spannung eines Moduls. Sie wird als UOC in Volt [V] angegeben und sollte auf dem Moduldatenblatt aufgeführt sein. Während der Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage werden die Leerlaufspannungen einzelner Module oder ganzer Modulstränge gemessen. Die Leerlaufspannung eines Solarmoduls ist abhängig von der Temparatur der Module. Dies spiegelt sich im Temperaturkoeffizienten wider.

Leistungsgarantie Photovoltaikmodul

Die Hersteller von Photovoltaikmodulen geben eine Leistungsgarantie auf ihre Module, z. B. 10 Jahre auf 90% und 20 Jahre auf 80% der Nennleistung. Diese Leistungsgarantie ist eine zusätzliche Garantieleistung zur Produktgarantie. Die Produktgarantie bezieht sich aber nur auf das Modul selber und die verbauten Komponenten. Sollte nun in den genannten Zeiträumen die Leistung eines oder mehrerer Module unter diese garantierten Werte fallen, so ist der Hersteller verpflichtet, dies auszugleichen. Der Ausgleich kann erfolgen, indem entweder die schlechten Module gegen neue PV-Module ausgetauscht werden, oder weitere Module geliefert werden, um die Leistungsdifferenz auszugleichen. (Falls Platz auf dem Dach vorhanden ist) Man muss sich aber im Klaren darüber sein, dass es äußerst schwierig sein kann, eine Leistungsminderung der Module nachzuweisen. Ein solcher Nachweis ist oft nur möglich, indem Module an ein Prüflabor geschickt werden, was mit entsprechenden Kosten verbunden ist. Hilfreich bei dem Nachweis einer hohen Leistungsminderung (Degradation) der Module kann ein Datenlogger sein.

Maximum Power Point (MPP)

Der Maximum Power Point (Abk. MPP) steht für Punkt maximaler Leistung. Damit wird der Punkt auf der Strom-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) eines PV-Moduls bezeichnet, bei dem das Solarmodul bzw. der String der Module die maximale Leistung in Abhängigkeit von Einstrahlung und Temperatur erzeugt. Durch MPP-Tracking vom angeschlossenen Wechselrichter wird dieser Punkt in fast jedem Betriebszustand gefunden und eingestellt.

MIS-Zelle

Der Begriff MIS-Zelle oder auch MIS-I-Zelle ist die Abkürzung für Metall-Isolator-Silizium bzw. Metall-Isolator-Silizium Inversionsschichtzelle. Auf Englisch steht die Abkürzung für Metal Insulator Silicon bzw. Metal Insulator Silicon Inversion Layer = MIS IL Technologie. Die Zelle wird auch Hezel-Zelle genannt, nach ihrem Erfinder Rudolf Hezel. Im Gegensatz zu kristallinen Solarzellen enthält die MIS-Zelle keinen pn-Übergang. Dadurch entfällt der aufwendige Schritt der n-Dotierung und der Herstellungsprozess wird vereinfacht. Bereits in den 80er Jahren haben die Universitäten in Erlangen und in Konstanz an der Technologie geforscht und es gab Module mit MIS-Zellen von der Fa. Nukem. Letztendlich hat sich die industrielle Fertigung aber nicht durchgesetzt.

Mismatch

nter Mismatch versteht man den Leistungsverlust in Reihe geschalteter Photovoltaik-Module. Ursache ist das unterschiedliche Leistungsvermögen der einzelnen Solarmodule. Schaltet man mehrere Module in Reihe, so fließt durch alle der gleiche Strom. Das leistungsschwächste PV-Modul in einer Reihenschaltung begrenzt aber den Strom aller angeschlossenen Fotovoltaikmodule. Gibt es starke Streuungen hinsichtlich der Leistung, können die leistungsstarken Module ihre Überlegenheit nicht umsetzen. Daher ist es wichtig, Module mit geringer Leistungsstreuung in einem Strang zu verbauen. Entweder ist die Streuung bereits herstellerseitig sehr gering oder man sortiert selber. Sortieren sollte man nach dem Strom, der aus der Flashliste hervorgeht. Weitere Mismatch-Verluste können entstehen durch unterschiedliche Bedingungen der Module in einem Strang, wie beispielsweise unterschiedliche Modulneigung, unterschiedliche Ausrichtungen der Solarmodule oder auch unterschiedliche Fabrikate in einem Strang.

Modul

siehe Photovoltaikmodul

Modulstring

Als Modulstring werden in mehrere Reihen geschaltete Solarzellen eines Moduls bezeichnet. Als String werden auch mehrere, in Reihe geschaltete Photovoltaikmodule bezeichnet.

Modulwirkungsgrad

Der Modulwirkungsgrad kennzeichnet das Verhältnis zwischen Einstrahlungsenergie und abgegebener Energie von einem Photovoltaikmodul. Um ein kWpeak Modulleistung auf 10 m2 Dachfläche unterzubringen, wird ein Modulwirkungsgrad von 10% benötigt. Je höher der Modulwirkungsgrad, desto weniger Fläche wird benötigt, um eine bestimmte Generatorleistung zu installieren. Der Modulwirkungsgrad sagt aber nichts über die Qualität eines Moduls aus.

Monokristallines Silizium

Als monokristallines Silizium wird Silizium bezeichnet, das in Form von einem Einkristall vorliegt. Die Herstellung ist im Gegensatz zu polykristallinem Silizium oder amorphen Silizium aufwendiger und damit teurer.

MPP-Tracking

Durch das so genannte MPP-Tracking wird eine Photovoltaikanlage ständig am Maximum Power Point betrieben. Erreicht wird das, indem die Spannung nachgeregelt wird. Der entnommene Strom wird leicht geändert und jedes Mal das Produkt aus diesem Strom und der Spannung errechnet. Geht die Leistung zurück, muss die Spannung in die entgegen gesetzte Richtung nachgeregelt werden, steigt die entnommene Leistung, wird in der selben Richtung weiter erhöht oder reduziert bis das Maximum erreicht ist. Durch diese ständige Nachregelung wird die entnommene Leistung zu jedem Zeitpunkt optimiert. Ein MPP-Tracker ist Bestandteil eines Ladereglers (Inselanlage) oder von einem Wechselrichter.

MW

MW ist die Abkürzung für Megawatt [MW] = 1.000.000 Watt [W]. Watt ist die Einheit für die Leistung, die in einer bestimmten Zeit ausgeführt wird.

Nachführung

Unter Nachführung (engl. = tracking) versteht man ein System, bei dem die Module immer nach dem aktuellen Sonnenstand ausgerichtet werden. Man unterscheidet ein- und zweiachsige Nachführsysteme (Tracker). Bei dem einachsigen System wird entweder nur die Neigung oder die Ausrichtung nachgeführt, bei der zweiachsigen Nachführung beides zusammen.

Neigungswinkel

Als Neigungswinkel wird der Winkel zwischen dem Solargenerator beziehungsweise der Photovoltaikanlage und der Horizontalen bezeichnet. Der optimale Neigungswinkel ist abhängig vom Breitengrad, auf dem die Anlage installiert ist.

Nennleistung

Unter Nennleistung versteht man die maximal mögliche Leistungsabgabe einer Solarzelle oder von einem PV-Modul unter Standard-Test-Bedingungen (STC). Unter optimalen Bedingungen (hohe Einstrahlung bei geringen Temperaturen) kann die Nennleistung auch überschritten werden.

Netzeinspeisegerät (NEG)

Wird ein Wechselrichter für eine Photovoltaikanlage genutzt, die den Strom ins öffentliche Netz einspeist, so ist die richtige Bezeichnung dafür Netzeinspeisegerät (NEG). Die Aufgaben eines Netzeinspeisegerätes sind sehr viel umfangreicher als die eines Wechselrichters. Während der Wechselrichter (eigentlich) „nur“ Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom transformiert, wobei die Solargeneratorspannung auf Netzniveau angehoben wird, bestehen die weiteren Aufgaben eines NEG aus:
Überwachung des Netzanschlusses der Solaranlage
Sofortige Trennung der PV-Anlage vom öffentlichen Netz, wenn dieses ausfällt oder abgeschaltet wird. Überwachung von Parametern wie Spannungsabweichungen Frequenzabweichungen Fehlströme Netzimpedanz und ebenfalls Trennung der Anlage vom Netz, falls die zulässigen Werte über- oder unterschritten werden.
Erfassung und Speicherung der Betriebsdaten sowie Fehlermeldungen, bei modernen Geräten die Visualisierung dieser Daten. Bereitstellung von Schnittstellen für eine externe Datenvisualisierung beispielsweise mit Datenlogger und Meldungen von Fehlern per SMS, E-Mail oder Fax.
Die Bezeichnung Wechselrichter wird allgemein für ein Netzeinspeisegerät verwendet. So auch hier auf der Website www.photovoltaik-web.de.
Weiter Informationen zum Thema Wechselrichter finden Sie unter der Rubrik Wechselrichter – Funktion und Arten sowie weiteren Punkten zu diesem Thema. Folgen Sie einfach den Untermenüpunkten zum Thema Wechselrichter im Hauptmenü.

Netzimpedanz

Unter Netzimpedanz versteht man den Wechselstromwiderstand des öffentlichen Netzes. Die Netzimpedanz wird durch den Wechselrichter bzw. die ENS überwacht. Fällt zum Beispiel ein Niederspannungstrafo aufgrund einer Störung oder einer Wartung aus, so steigt die Netzimpedanz schlagartig an. Als Folge geht der Wechselrichter auf Störung und trennt die Anlage vom Netz.

Netzkopplung

Unter Netzkopplung versteht man, wenn eine Photovoltaikanlage ins öffentliche Stromnetz einspeist. Der Ausdruck dient zur Unterscheidung zu einem Inselsystem, bei dem die generierte Leistung lokal verbraucht bzw. gespeichert wird.

Ohm, Ohmsches Gesetz

Ohm ist die abgeleitete Einheit des elektrischen Widerstandes. Das Einheitszeichen ist , in Formeln steht das R für den Widerstand. Benannt ist die Einheit nach dem Physiker Georg Simon Ohm. Der elektrische Widerstand ergibt sich aus dem linearen Zusammenhang zwischen dem Spannungsabfall U und dem durchfliessenden Strom I bei konstanter Temperatur. Das wird auch als Ohmsches Gesetz bezeichnet. Daraus ergibt sich die Formel:U = R x I
was bedeutet, dass sich die Spannung U und der elektrische Strom I immer proportional zueinander verhalten oder anders ausgedrückt:R = U / I = konstant

Optimale Ausrichtung einer Solaranlage

Eine Photovoltaikanlage hat in Deutschland eine optimale Ausrichtung, wenn sie genau nach Süden zeigt. Bei einer Dachneigung von 30 bis 40 Grad werden aber selbst bei einer Abweichung von bis zu 40 Grad nach Osten oder Westen aus der optimalen Südausrichtung immer noch 95% des Maximums erreicht.

Optimale Dachneigung einer Solaranlage

Die optimale Dachneigung einer Photovoltaikanlage ist abhängig vom Breitengrad, auf dem die Anlage installiert wird. In Deutschland beträgt diese zwischen 30 und 35 Grad. Im Norden Deutschlands ist eine steilere, im Süden eine flachere Dachneigung optimal. Bei einer genau nach Süden ausgerichteten Anlage kann die Dachneigung jedoch von ca. 15 bis 55 Grad variieren und die Anlage bringt immer noch 95% des maximal möglichen Ertrages. Je weiter die Ausrichtung der Anlage aber von Süden abweicht, desto mehr macht sich eine steile Dachneigung negativ bemerkbar.

PAC

PAC ist die vom PV-Generator beziehungsweise den Modulen im Augenblick abgegebene AC-Leistung (AC = Alternate Current = Wechselstrom), die ins Netz eingespeist wird, also der Ist-Wert der gerade erzeugten Wechselstromleistung (nach dem Wechselrichter) in Watt.

Performance Ratio

Die Performance Ratio setzt die erzeugte Strommenge mit der theoretisch möglichen Strommenge an einem Standort ins Verhältnis. Sie ist somit ein Maß für den Nutzungsgrad einer Photovoltaikanlage. Der Vorteil dieser Kennzahl liegt darin, dass Anlagen unabhängig von den am Standort herrschenden Einstrahlungsbedingungen verglichen werden können.

Photovoltaik

Der Begriff Photovoltaik setzt sich zusammen aus „Photon“ (griech. für Licht) und „Volta“, einem italienischen Physiker, der die Batterie erfunden und mit das Elektrizitätszeitalter eingeläutet hat. Als Photovoltaik wird die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie bezeichnet. Durch die Absorption von Licht in Form von Photonen in einem Halbleiter wird elektrische Spannung aufgebaut.

Photovoltaikmodul

Ein Photovoltaikmodul, auch Solarmodul, PV-Modul oder schlicht Modul genannt, besteht aus einer Einheit aus mehreren verbundenen Solarzellen. Die Aufgabe eines Moduls besteht darin, Strahlungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Ein Solarmodul ist gekennzeichnet durch seine elektrischen Anschlussdaten, wie Nennleistung, Nennstrom und Nennspannung unter Standard-Test-Bedingungen (STC). Die Solarzellen sind im Solarmodul in Kunstoff oder Harz gekapselt und mit einer front- und rückseitigen Abdeckung versehen um sie vor Witterungseinflüssen wie Luft und Feuchtigkeit zu schützen. Die Frontseite besteht im Regelfall aus einer gehärteten Glasscheibe, die sowohl glatt, mattiert oder auch pyramidenförmig aussehen kann. Die Rückseite kann aus einem Folienverbund, dem sogenannten Backsheet, oder ebenfalls aus einer Glasscheibe (bei Dünnschichtmodulen) bestehen. Solarmodule bzw. Photovoltaikmodule gibt es sowohl in gerahmter, wie auch in ungerahmter Ausführung. Auf der Rückseite von einem PV-Modul befindet sich noch die Anschlußdose, in dieser sind Solaranschlußkabel mit Steckverbindern sowie die Bypassdioden integriert.

Polykristallines Silizium (multikristallines Silizium)

Polykristallines oder multikristallines Silizium bildet bei der Herstellung viele einzelne Kristalle und wird in Blöcke vergossen. Die Struktur ist daher inhomogen und durch die Musterung gut erkennbar. Der Aufwand zur Herstellung sowie der Modulwirkungsgrad ist geringer als bei monokristallinen Modulen.

Q-Cells

Q-Cells wurde 1999 gegründet und hatte sich innerhalb weniger Jahre zu einem der größten Solarzellenhersteller weltweit entwickelt. Q-Cells entwickelte und produzierte leistungsfähige Solarzellen aus mono- und multikristallinem Silizium, die in unzähligen Modultypen verschiedenster Modulhersteller zum Einsatz kamen. Ende 2007, als auch meine Anlage mit Modulen mit Q-Cells-Zellen installiert wurde, war die Firma fast 8 Milliarden Euro wert. Im Frühjahr 2012 war es dann soweit. Aufgrund der chinesischen Übermacht musste Q-Cells Insolvenzantrag stellen.

Quantenausbeute

Unter Quantenausbeute versteht man das Verhältnis zwischen der Anzahl absorbierter Photonen zu den eingestrahlten Photonen. Der Absorptionskoeffizient steht in direktem Zusammenhang zu der Quantenausbeute. Letztendlich gibt die Quantenausbeute an, wie gut oder schlecht ein Material für den Einsatz in Solarzellen geeignet ist.

Quarzsand (SiO2)

Als Quarzsand werden Sande bezeichnet, die einen besonders hohen Gehalt des Minerals Quarz aufweisen. Quarzsand (SiO2) ist das Ausgangsprodukt für hochreines Silizium, welches wiederum Ausgangsprodukt für die Herstellung von Solarzellen ist. Die weltweiten Reserven an Quarzsand sind praktisch unbegrenzt. Wegen der besonderen Eigenschaften des Minerals Quarz, seiner außergewöhnlich guten chemischen Beständigkeit und einer hohen Eigenfestigkeit, werden Quarzsande als sogenannte Spezial- oder Industriesande für besondere Zwecke eingesetzt.

Reflexionsstrahlung

Unter Reflexionsstrahlung bezeichnet man in der Photovoltaik die Strahlung, die im Gegensatz zur direkten Strahlung nicht direkt auf eine Solarzelle trifft. Die Strahlen treffen zuerst auf andere in der Umgebung befindlichen Gegenstände wie beispielsweise Hauswände, Fensterfronten oder auch schneebedeckte Gegenstände, um dann von dort reflektiert zu werden und auf die Solarzellen „umgelenkt“ zu werden. Sind die Flächen, von denen die Strahlung reflektiert wird hell, dann kann dies ertragssteigernde Wirkung haben. Achtung! Schaffung absichtlicher Reflexionsflächen zur Erhöhung des Ertrages werden von den meisten Modulherstellern ausdrücklich untersagt! Die Konsequenz wäre der Verlust der Garantie.

Reflexionsverluste

In der Photovoltaik versteht man unter Reflexionsverluste das Licht, welches von einer Solarzelle oder einem PV-Modul zurückgestrahlt, also reflektiert wird und somit nicht zur Stromerzeugung beitragen kann.

Riso – Isolationswiderstand

Unter Riso versteht man den Isolationswiderstand eines Wechselrichters.Jede PV-Anlage hat sowohl vor der Netzaufschaltung als auch im Einspeisebetrieb ein gegenüber Erde verschiedenes Potenzial.Solch eine Anlage muss so gut wie möglich gegenüber Erde isoliert werden, damit Ströme, die aufgrund schlechter Isolierung von der PV-Anlage über Erde abfließen, weder eine Gefahr bei Berührung noch zusätzliche Verluste darstellen. Der gesamte Erdstrom, oder auch Leckstrom, setzt sich aus den Beiträgen aller Anlagenkomponenten zusammen:
-PV-Module
-DC-Kabel
-Wechselrichter
Bei gegebener Systemspannung lässt sich dieser Leckstrom in einen wirksamen Isolationswiderstand umrechnen, den man mit Riso bezeichnet.Quelle:SMA

Silizium

Silizium ist das zweithäufigste Element auf der Erde. In hochreiner Form wird es für für die Herstellung von Solarzellen verwendet. Um in der Photovoltaik Anwendung zu finden wird das Rohsilizium weiterverarbeitet zum sogenannten Solarsilizium (Sisg). Der Rohstoff Siliziumdioxid wird dabei zu polykristallinem Silizium, monokristallinem Silizium oder amorphem Silizium verarbeitet.

Solarenergie (Sonnenenergie)

Unter Solarenergie oder auch Sonnenenergie bezeichnet man die von der Sonne ausgehende Energie, die in Form von elektromagnetischer Strahlung auf die Erdoberfläche gelangt. Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Energiemenge beträgt das fünftausendfache des Energiebedarfs der Menschheit!

Solargenerator

Unter dem Solargenerator versteht man die Gesamtheit aller Solarmodule beziehungsweise PV-Module einer Photovoltaikanlage. Dieser Generator wandelt die Sonnenenergie in elektrische Energie um.

Solarmodul

siehe Photovoltaikmodul

Solarzelle

Eine Solarzelle wandelt Sonnenlicht ohne mechanische oder chemische Vorgänge und ohne Materialverbrauch in elektrischen Strom um. Mehrere verschaltete Solarzellen werden zu einem Photovoltaikmodul verschaltet.

Sonnenenergie

siehe Solarenergie

Standard Test Conditions (STC)

Standard Test Conditions (STC), zu deutsch: Standard Test Bedingungen. Ausgehend von diesen Bedingungen können die Kenndaten der Module genormt werden und sind damit vergleichbar.
STC-Bedingungen:
Einstrahlung 1000 W/m2
Umgebungstemperatur 25°C
AM 1,5 (Air-Mass = engl. Luftmasse)

String (Strang)

Ein String oder auch Strang ist eine Reihenschaltung mehrerer Module eines Stromgenerators. Ebenfalls als String (Modulstring) werden mehrere in Reihen geschaltete Solarzellen eines Moduls bezeichnet.

Tagesgang

Als Tagesgang wird die Leistungsabgabe einer Photovoltaikanlage in Abhängigkeit der Tagesuhrzeit und damit dem Sonnenstand bezeichnet. Der Tagesgang einer Solaranlage kann graphisch mit Hilfe eines Datenloggers angezeigt werden.

Tandemsolarzelle

Bei der Technik der Tandemsolarzelle werden Zellen mit Silizium unterschiedlicher Struktur hintereinander geschaltet. Diese Tandem-Module erreichen einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche, siliziumbasierte Dünnschichtmodule

Tedlar

Bei Tedlar handelt es sich um eine Polyvinylfluorid Folie (PVF), die ein Photovoltaikmodul auf der Rückseite vor allen Umwelteinflüssen schützen soll. Man spricht dabei vom „Backsheet“ eines Moduls. Die Folie weist eine hohe Festigkeit, hohe UV-Beständigkeit, sowie eine Feuchtigkeitssperre auf. Das Backsheet ist normalerweise als Dreischicht-Verbundfolie ausgeführt, bei der eine Polyesterfolie zwischen zwei Lagen Tedlar eingebettet ist.

Temperaturkoeffizient

Der Temperaturkoeffizient gibt an, um wieviel sich die Leistung von einem Photovoltaikmodul verringert, wenn die Umgebungstemperatur um ein Kelvin (oder ein Grad Celsius) ansteigt. Um Verluste aufgrund von Temperaturerhöhungen gering zu halten, ist auf eine ausreichende Kühlung der Module durch eine gute Hinterlüftung zu achten.

Theoretischer Wirkungsgrad

Als theoretischer Wirkungsgrad wird der Wirkungsgrad einer Solarzelle unter optimalen Bedingungen, zum Beispiel im Labor, bezeichnet. Dieser wird also unter normalen Betriebsbedingungen nie erreicht.

TKK

Mit TKK wird die Temperatur von einem Kühlkörper eines Wechselrichters in Grad Celsius angegeben. Die maximale zulässige Temperatur eines Kühlkörpers von einem Wechselrichter liegt in etwa zwischen 80° C und 90° C, kann aber abhängig von der Type des WR stark variieren. Werden höhere Temperaturen aufgrund von ungünstigen Umgebungsbedingungen erreicht, geht der Wechselrichter auf Störung.

UAC

Bei UAC handelt es sich um die anstehende Spannung U (AC = engl. Alternate Current = Wechselstrom) in Volt [V] an der Ausgangsseite eines Wechselrichters.

UPV

Bei UPV handelt es sich um die derzeit anstehende Gleichspannung U in Volt [V] auf der Gleichspannungsseite, also Generator- beziehungsweise Modulseite (PV). Sie steht also an der Eingangsseite von einem Wechselrichter an.

UPV-Max

Bei UPV-Max handelt es sich um die maximal zulässige Gleichspannung U in Volt [V] auf der Gleichspannungs-, also Generator- beziehungsweise Modulseite (PV) vor dem Wechselrichter. Diese Maximalspannung darf bei der Auslegung und dem späteren Betrieb eines Wechselrichters nicht überschritten werden.

UPV-Soll

Bei UPV-Soll handelt es sich um die Soll-Gleichspannung U in Volt auf der Gleichspannungs-, also Generatorseite beziehungsweise Modulseite (PV) vor dem Wechselrichter. Diese Sollspannung wird für die richtige Auslegung eines Wechselrichters benötigt, da dieser nur in einem genau definierten Spannungsbereich korrekt arbeitet.

Verschattung

Eine Verschattung oder Teilverschattung einer Photovoltaikanlage führt zu starken Ertragsverlusten. Daher sollten alle Module der PV-Anlage möglichst zu jeder Tageszeit unverschattet bleiben. Sollte sich eine Verschattung nicht vermeiden lassen, so ist darauf zu achten, die betroffenen Module eines Strings an einen separaten Wechselrichter oder an einen separaten Strang eines Multistringwechselrichters zu hängen. Bei starken Verschattungen sollte an diesen Stellen ganz auf die Platzierung von Modulen verzichtet werden. Die Verschattung eines einzigen Moduls in einem Modulstrang führt dazu, dass die Leistung des gesamten Stranges zusammenbricht, auch wenn alle anderen Module nicht verschattet sind. Bypassdioden sollen diesen Effekt zwar verhindern, dies ist aber nur bedingt möglich.

VOC

VOC ist die englische Abkürzung für open circuit voltage = offene Klemmenspannung. Darunter versteht man die elektrische Spannung einer Solarzelle, deren zwei Pole nicht miteinander verbunden sind.

Wafer

Als Wafer (engl. Waffel) wird eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial bezeichnet. Ein Wafer wird als Trägermaterial zur Herstellung von Computerchips und Solarzellen benutzt.

Wattpeak (Wp, Wpeak)

Wattpeak (auch Wp oder Wpeak) ist die Maßeinheit für die Nennleistung von einem Modul oder einer Solarzelle unter genormten Bedingungen (STC = Standard-Test-Conditions)

Wechselrichter

Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom (DC) der Photovoltaikmodule in Wechselstrom (AC) um, der dann ins öffentliche Netz, oder bei einer Inselanlage ins Hausnetz beziehungsweise in Batterien eingespeist werden kann. Der Wechselrichter muss aber gleichzeitig dafür sorgen, dass der Strom regelkonform ins öffentliche Netz eingespeist wird. Um das zu gewährleisten, müssen zahlreiche Parameter laufend überprüft werden und bei einer Störung die Photovoltaikanlage sofort vom Netz getrennt werden.
Lesen Sie mehr zu dem Thema Wechselrichter in den Beiträgen Wechselrichter – Wechselrichterarten sowie Wechselrichter – Auslegung Wechselrichter

Wechselstrom

Als Wechselstrom wird der Strom bezeichnet, der ständig seine Richtung ändert und das in Deutschland mit einer Frequenz von 50 Hz (Hertz), d.h. er wechselt die Richtung 100mal pro Sekunde. Der Wechselrichter einer Photovoltaikanlage transformiert den Gleichstrom, der von den Solarmodulen kommt in Wechselstrom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird um.

Wirkungsgrad

Als Wirkungsgrad wird in der Photovoltaik das Verhältnis der abgegebenen Energie zur Einstrahlungsenergie bezeichnet. Siehe auch Modulwirkungsgrad.

ZAC

ZAC steht für die Netzimpedanz an der Ausgangsseite (AC = Alternate Current = Wechselstrom) von einem Wechselrichter.

Zelltypen

In der Photovoltaik werden die Zelltypen nach folgenden Kategorien unterteilt:
– monokristalline Zellen
– polykristalline Zellen
– Dünnschicht (amorphe) Zellen
Die Dünnschichtzellen können weiterhin unterteilt werden nach:
– a-Si (amorphes Silizium)
– CIS- oder CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid)
– CdTe (Cadmium-Tellurid)
– CSG (Crystalline Silicon on Glass)
– mikromorphe Zellen (Kombination einer amorphen mit einer mikrokristallinen Zelle)

Zentralwechselrichter

Zentralwechselrichter sind große Netzeinspeisegeräte und kommen oft bei großen Photovoltaikanlagen wie beispielsweise Freiflächenanlagen mit einer Nennleistung über 100 kWp zum Einsatz. Zentralwechselrichter speisen im Normalfall dreiphasig in das Netz ein. Bei kleineren Zentralwechselrichtern, die nur einphasig einspeisen, muss auf die Phasenunsymetrie geachtet werden. Zentralwechselrichtern haben einen entscheidenden Nachteil: Fällt er aus, steht die gesamte Anlage.