Im Rahmen alternativer Energieerzeugung gewinnt die Photovoltaik immer mehr an Bedeutung. Der Begriff Photovoltaik ist eine Bildung aus dem griechischen Wortstamm “phos”, was Licht bedeutet und der Einheit der elektrischen Spannung “Volt”. Photovoltaik oder Fotovoltaik meint die direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie.

Erstmalig wurde diese Technik im Jahre 1958 in der Raumfahrt eingesetzt. Hier wurde versucht, nach Möglichkeit die nicht durch die Atmosphäre der Erde gefilterte Sonnenstrahlung in eine direkt verfügbare Energieform für den Betrieb elektrischer Geräte in Satelliten auszunutzen.

Die in der Umgangssprache geläufige Bezeichnung Sonnenkollektor hat aber nicht unbedingt etwas mit einer Solarzelle zu tun, deren Zusammenschaltung mit anderen Solarzellen zu Solarmodulen typisch für Photovoltaikanlagen ist. Unter Sonnenkollektoren versteht man z.B. auch die Erhitzung von anderen Medien (Wasser, Öle) in geschlossenen Systemen, die meist zur Warmwassergewinnung oder auch zur Dampferzeugung und somit indirekt zur Energiegewinnung genutzt werden, beispielsweise durch Dampferzeugung zum Antrieb von Turbinen oder Generatoren.

Photovoltaik bezeichnet hingegen immer eine direkte Umwandlung von Licht in direkt nutzbare elektrische Energie. Der zugrunde liegende photoelektrische Effekt wurde bereits 1839 von dem französischen Physiker Becquerel entdeckt. Dies konnte zunächst bei Selenkristallen beobachtet werden, erst in den 50er Jahren wurde der photoelektrische Effekt auch bei Siliziumkristallen nachgewiesen. Die Verwendung dieses Materials wird bis heute bevorzugt, da Silizium (“Sand”) in nahezu unbegrenzter Menge zur Verfügung steht.

Dennoch ist die Herstellung von Solarzellen oder Photovoltaikmodule energetisch sehr aufwändig, da Silizium in reiner Form vorliegen muss. Auch der Wirkungsgrad, also die Menge der verfügbaren elektrischen Energie im Verhältnis zur Lichtenergie ist noch relativ gering. Der große Vorteil dieser Form der Energiegewinnung liegt darin, dass Sonnenenergie nahezu unbegrenzt zur Verfügung steht und nach der Herstellung der Solarmodule keinerlei umweltschädliche Folgen wie Luftverschmutzung oder Kohlenstoffemissionen – gerade in Zeiten des Klimawandels durch Treibhausgase – mehr zu erwarten sind.

Andere Beiträge zu dieser Thematik