Sonnerenergie
Sonnenenergie ist Energie, die durch Kernfusionen auf der Sonne entsteht und in Form von elektromagnetischen Wellen zur Erde kommt. Je nach Luftfeuchtigkeit, Bewölkung und Einfallswinkel ändert sich der Betrag der Energie, der die Erde erreicht, durchschnittlich beträgt die aufkommende Strahlung 1 kW/m². Die elektromagnetischen Wellen teilen sich auf in sichtbares Licht und Infrarot-Strahlen, also Wärme.
Photovoltaik
„Der Name setzt sich aus den Bestandteilen Photo - das griechische Wort für Licht - und Volta - nach Alessandro Voltar dem Pionier der Elektrizität - zusammen.“
Diese schon seit 1839 bekannte Technik wandelt die Sonnenenergie direkt in elektrische Energie um. Doch dieses Prinzip blieb bis zu Beginn des Raumfahrtzeitalters ungenutzt und selbst da waren die hohen Produktionskosten und die dafür geringe Leistung ein Nachteil, das der flächendeckenden Einführung bis heute im Weg steht.
„Eine 700 mal 700 km große Fläche in der Sahara mit Photovoltaikpanelen ausgekleidet würde den weltweiten Energiebedarf decken“
Wirkungsweise von Solarzellen
Sie nutzen zur Spannungserzeugung den photoelektronischen Effekt, was heißt das ein Photon, also ein Lichtteilchen, seine Energie an ein Elektron abgibt.
Dieser Effekt ist bei Halbleitern zu beobachten, die durch Einfluss von Licht leitfähig werden, das hängt mit der Verschiebung der Elektronen vom „Valenzband“, durch Einfluss der Photonen, in das „Leitungsband“, zusammen. Dasselbe spielt sich auch in den Solarzellen ab, in ihnen befinden sich zwei Schichten von Silizium(Halbleiter), zwischen ihnen befindet sich ein p-n-Übergang in dem sich nun, da die Elektronen durch die Photonen freibeweglich sind, ein elektrisches Feld aufbauen kann.
So entsteht eine Potenzialdifferenz also Spannung. Diese kann entweder in Batterien gespeichert oder in Wechselstrom umgewandelt in das Netz eingespeist werden.
Daten und Fakten
Potenzial insgesamt 380 % des Weltenergiebedarfs
Stromerzeugung Deutschland 2002 0,02 % (235 GWh)
Nachhaltigkeitsszenario 2010 0,3 % (1500 GWh)
Energierücklaufzeit 3 Jahre ( Mitteleuropa)
Heutige Erzeugungskosten 60 – 90 Cent/kWh
Spannung einer Solarzelle 0,5 V
