Was ist Photovoltaik? Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Das Wort Photovoltaik setzt sich zusammen aus dem griechischen Wort „Photo“ für Licht und dem Nachnamen des Physikers Alessandro Volta. Nach ihm ist die Maßeinheit für die elektrische Spannung (Volt) benannt. Photovoltaik bedeutet also „Spannung (Strom) aus Licht“.

Bei der Nutzung von Sonnen- bzw. Lichtenergie mit einer Photovoltaikanlage wird die Strahlung der Sonne durch Solarmodule direkt in elektrische Energie umgewandelt. Dabei wird auch das diffuse Licht bei bedecktem Himmel genutzt.

Das Licht der Sonne enthält Photonen. Treffen diese Photonen auf ein Atom in einer Solarzelle, können sie dort einzelne Elektronen aus ihrer Umlaufbahn werfen. Diese frei gewordenen Elektronen suchen sich nun neue Atome, in deren Umlaufbahn sie aufgenommen werden. Solarzellen werden in einem aufwändigen Herstellungsprozess in mehreren dünnen Schichten so aufgebaut, dass diese freien Elektronen nur in eine Richtung fließen können – es entsteht ein elektrischer Strom.
 
Die einzelnen Solarzellen aus Silizium werden miteinander zu Solarmodulen verbunden, die zum Beispiel auf Hausdächern montiert werden können.

Aus dem Gleichstrom, den die Solarzellen liefern, erzeugt ein Wechselrichter anschließend Wechselstrom. Dieser Strom wird ins Stromnetz des zuständigen Energieversorgungsunternehmens eingespeist und entsprechend vergütet oder kann zum Eigenverbrauch genutzt werden.