Vor- und Nachteile von Solarmodulen: Was Sie vor der Installation wissen müssen

Sowohl auf der Welt als auch in Russland erfreuen sich Solarmodule immer größerer Beliebtheit. Dabei handelt es sich um Halbleiter-Fotozellen, die Sonnenlicht absorbieren und die dabei entstehende Energie in Strom umwandeln. Wenn Sie mehrere dieser Batterien einbauen, reicht ihre Leistung aus, um den Bedarf des gesamten Privathauses zu decken. Der Artikel beschreibt die Vor- und Nachteile von Solarenergie, technische Eigenschaften und Batterietypen.

Aufbau und Funktionsprinzip

Bevor Sie die Vor- und Nachteile von Solarmodulen abwägen, müssen Sie deren Struktur und Funktionsprinzip verstehen. Die Hauptausrüstung dieses Typs sind Zellen mit Fotozellen. Sie sind am Rahmen befestigt, oben befinden sich Glas und Schutzbeschichtungen aus Polymeren (oben und unten - EVA und PVC). Die Basis bildet die Rückwand, noch tiefer befinden sich eine Kontaktdose und eine Halterung, mit der das Element auf dem Dach oder an einer anderen Stelle montiert wird.

Der Hauptbestandteil einer Solarbatterie ist eine Fotozelle. Dies ist die Bezeichnung für ein dünnes Panel aus Halbleitermaterial – Silizium, das in zwei Schichten verlegt ist. Stattdessen können auch andere Materialien verwendet werden:

• amorphes Silizium ist kostengünstig, aber sein Wirkungsgrad ist der niedrigste aller Halbleiter: Der Wirkungsgrad beträgt nicht mehr als 8 %;
• Cadmiumtellurid ist teuer, hat aber einen hohen Wirkungsgrad von 11 %;
• CIGS ist eine Legierung aus Gallium, Indium, Selen und Kupfer mit einem Wirkungsgrad von 15 %.

Wie Sie sehen, sind die Nachteile von Solarmodulen mit einem geringen Wirkungsgrad verbunden, also mit einem eher geringen Wirkungsgrad. Wir sollten jedoch nicht vergessen, dass Energie kostenlos und in praktisch unbegrenzten Mengen produziert wird. Das Funktionsprinzip ist ganz einfach:

1. Die Sonnenstrahlen fallen auf die Oberfläche der Fotozelle.
2. Durch die Erwärmung, also die Aufnahme von Energie, werden Elektronen freigesetzt.
3. Unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes beginnen sie sich geordnet zu bewegen, das heißt, es entsteht ein elektrischer Strom.
4. Mit Hilfe eines Wechselrichters wird Gleichstrom sofort in Wechselstrom umgewandelt, der zur Stromversorgung von Geräten und Haushaltsgeräten (dieser wird in Steckdosen verwendet) benötigt wird.
5. Der Strom gelangt in das Netzwerk und wird bestimmungsgemäß verwendet.

Vor- und Nachteile von Solarmodulen

Es ist klar, dass Solarenergie ihre Vor- und Nachteile hat. Die Vorteile solcher Batteriezellen liegen auf der Hand:

• die Möglichkeit, kostenlosen Strom in unbegrenzter Menge zu beziehen;
• geräuschloser Betrieb;
• relativ einfache Installation und Wartung;
• lange Lebensdauer;
• nimmt nicht viel Platz ein – außerdem werden Batterien auf Dächern platziert, deren Platz nicht genutzt wird;
• 100 % umweltfreundlich – keine schädlichen Emissionen oder Abfälle.

Doch es gibt auch offensichtliche Nachteile von Solarkraftwerken:

• die Ausrüstung ist ziemlich teuer;
• Auch die Installation wird teuer sein;
• die Energiemenge hängt stark von den klimatischen Eigenschaften der Region ab, also von der Anzahl und Dauer der Sonnentage;
• Um wirklich viel Strom zu produzieren, müssen mehrere Elemente großflächig installiert werden, was nicht immer möglich ist.

Hauptmerkmale und Batterietypen

Es gibt also Vor- und Nachteile der Solarenergie.Um eine geeignete Fotozelle auszuwählen, müssen Sie sich jedoch auch mit den wichtigsten Eigenschaften vertraut machen:

1. In der Praxis ist die Leistung das wichtigste Kriterium. Wenn Sie planen, mit einer Batterie Energie für das ganze Haus zu erzeugen, müssen Sie Geräte mit einer Leistung von 1000 W oder mehr in Betracht ziehen. Am häufigsten werden Elemente nur für bestimmte Zwecke verwendet, beispielsweise für Haushaltsgeräte. Dann können Sie einen günstigen Akku mit einer Leistung von 500-600 W erwerben.
2. Wirkungsgrad bzw. spezifischer Wirkungsgrad – optimal ab 15 %.
3. Toleranz – Abweichung von der angegebenen Leistung in beide Richtungen (zum Beispiel bis zu 3 W).
4. Der Betriebstemperaturbereich liegt üblicherweise zwischen -45 und +90 Grad.
5. Der LID-Degradationsgrad ist die Rate des Eigenschaftsverlusts von Fotozellen aufgrund von Verschleiß. Beispielsweise kann die Batterieleistung nach 30 Jahren um 15–20 % sinken, was normal ist.
6. Empfindlichkeit gegenüber Lichtintensität – am besten wählen Sie Batterien mit monokristallinen Elementen.
7. Die Schutzschicht muss aus hochwertigem Material bestehen, beispielsweise EVA- oder PET-Folie.

Es ist auch nützlich, die Klassifizierung von Solarzellen in Abhängigkeit von der Struktur der Fotozelle (Halbleiter) zu kennen:

1. Polykristallin – bestehen aus kleinen Siliziumkristallen, deren Wirkungsgrad im Bereich von 13–17 % liegt.
2. Monokristallin – Wirkungsgrad erreicht 20 % oder mehr.
3. Amorph – Elemente mit biegsamer Oberfläche, aber nicht ausreichend hohem Wirkungsgrad (bis zu 11 %).
4. Es gibt auch Folienmaterialien auf Basis von Cadmiumtellurid oder Kupferselenid. Sie lassen sich außerdem gut biegen und sind leicht. Der Wirkungsgrad beträgt bis zu 12 %.

Der Einsatz von Sonnenkollektoren ist durchaus profitabel. Und das nicht nur im Süden, sondern auch im Norden. Die wichtigste Bedingung ist nicht die Temperatur, sondern die Anzahl der Sonnentage.In diesem Sinne ist die Nutzung einer solchen Stromquelle in Städten wie Chabarowsk, Omsk, Astrachan am rentabelsten. Vor dem Kauf ist es wichtig, die benötigte Leistung anhand Ihrer Ziele und Verbrauchsmengen genau zu berechnen.