Solarzellen - technische Daten

Solarzellen - Strahlung und Temperatur

Ganz allgemein gilt natürlich: Der erzeugte Strom von Solarzellen ist umso größer, je mehr Sonne auf die Zelle einstrahlt.

Der Strom nimmt proportional zur Strahlungsstärke zu (die Spannung nimmt auch etwas zu).

Mathematisch sieht das ganze so aus:

Spannung (Volt) x Stromstärke (Ampere) = Watt (Leistung der Zelle)

Problem ist jedoch, dass mit zunehmender Temperatur der Solarzellen der Wirkungsgrad wieder verringert wird. Wird die Zelle / das Solarmodul durch Wind und dementsprechend eine gute Belüftung (auch von der Montageart abhängig) gekühlt, kann man diese Verluste verringern.

Ohne Lüftung sind die Verluste ca. 5% höher als mit einer Belüftung. Bei hohen Tempraturen kann man ca. 0,5% Leistungsminderung pro Grad Celsius angeben. Erhöht sich die Temperatur eines Solarmoduls von den (laut Testbedingungen) vorgesehenen 25°C z.B. auf 55°C, sinkt die Modulleistung um ca. 15%.

Wen die Technik nicht sonderlich interessiert, der darf hier getrost abschalten und schon zur nächsten Seite gehen. für alle anderen:

Definition der Leistung

Die Leistung eines Solarmodules wird in Watt peak (Wp) oder Kilowatt peak (kWp) angegeben.

kWp Wert beschreibt die optimale Leistung von Solarmodulen unter genormten Testbedingungen (1000 W/m2 Einstrahlung, 25 °C Modultemperatur, 1,5 Air Mass).

Bei bewölktem Himmel oder Erwärmung des Moduls ist die Leistung des Solargenerators geringer.
In unseren Breitengraden können mit 1 kWp-Photovoltaik-Anlage (entspricht 9-10 m² Fläche) etwa 800 bis 1000 kWh Strom pro Jahr erzeugt werden. (Bei optimaler Ausrichtung.) Der durchschnittliche jährliche Stromverbrauch eines Vier- Personen- Haushalts in Deutschland liegt bei etwa 4.000 kWh.

Reihen- und Parallelschaltung von Solarzellen

Die Parallelschaltung wird nur kurz erwähnt, aber eigentlich nicht verwendet. Bei der Parallelschaltung von Solarzellen ist die Spannung (Volt) an allen Zellen gleich aber die Ströme (Ampere) addieren sich zu einem Gesamtstrom.
Bei der Reihenschaltung ist dem entgegen der Strom an allen Solarzellen gleich, aber die Spannung bypass-diode der einzelnen Solarzellen addiert sich zu einer Gesamtspannung.

Schon einmal vorab - Abschattung

Das Thema kommt zwar auch in unserem Bereich zur Planung von Photovoltaikanlagen vor, gehört aber auch hier bereits hierhin. Wenn Teile Teile der Solarzelle im Schatten liegen, kann der Ertrag des ganzen Modules sinken, weil sich dieser Teil in diesem Moment als Widerstand im Stromkreis verhält. Lösung sind hier sogenannte Bypass-Dioden. Die Bypass-Diode leitet den Strom an dem abgeschatteten Modul vorbei.

Mehr zu den Modulen und deren Verschaltung finden Sie auf der nächsten Seite!