Animation: Funktionsweise von Sonnenkollektoren

Animation: Funktionsweise von Sonnenkollektoren

Die Menschen haben die meiste Zeit der Geschichte versucht, die Energie der Sonne zu nutzen, aber erst die Erfindung der ersten Photovoltaikzelle durch den französischen Physiker Edmond Becquerel im Jahr 1839 machte Solarenergie in größerem Maßstab möglich.

Seitdem hat Solar einen langen Weg zurückgelegt.

Die Kosten für die Herstellung von Solarmodulen sind nicht nur wie ein Stein gesunken, die Hersteller bringen jetzt routinemäßig neue Innovationen wie flexible Solarzellen, ultradünne Zellen und transparente Photovoltaikfenster auf den Markt. Diese könnten die Branche grundlegend verändern und zu dem bereits unglaublichen jährlichen Wachstum der US-Solarkapazität von 39 % zwischen 2013 und 2017 beitragen.

Animierte Infografik: Funktionsweise von Sonnenkollektoren

Die heutige Infografik stammt von SaveOnEnergy und deckt die Wissenschaft hinter der Funktionsweise von Solarmodulen ab.

Obwohl es ziemlich technisch ist, helfen Ihnen die praktischen Animationen, die Prinzipien hinter Photovoltaikzellen in kürzester Zeit zu verstehen.

In Bezug auf unser Verständnis der Funktionsweise verschiedener Energiequellen ist der photovoltaische Effekt vielleicht einer der am wenigsten intuitiven Prozesse für den Durchschnittsmenschen. Schließlich ist so etwas wie das Einfangen von Windenergie viel einfacher. Der Wind dreht eine Turbine, und diese Turbine erzeugt Strom.

Aber Sonnenkollektoren haben keine beweglichen Teile. Wie also wandeln diese dünnen, glasartigen Anordnungen Sonnenlicht in Energie um, die wir nutzen können?

Jede Solarzelle besteht aus mehreren Schichten. Der obere Halbleiter ist eine negative Schicht, was bedeutet, dass das Material zusätzliche Elektronen enthält. Die Energie der Sonne „schüttelt“ diese Elektronen los, und diese Elektronen werden auf natürliche Weise von der unteren Halbleiterschicht angezogen, die positiv geladen ist. Das Design der Zelle zwingt die Elektronen, sich in eine bestimmte Richtung zu bewegen, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird.

Warum werden Solarmodule immer billiger? Technologische Fortschritte haben Zellen bei der Nutzung des photovoltaischen Effekts zur Stromerzeugung effizienter gemacht, und auch die Herstellungsprozesse verbessern sich.

Interessanterweise wird erwartet, dass sich die Kostensenkungen in Zukunft mehr auf „weiche“ Kosten wie die Finanzierung, Genehmigung und den Verkauf von Solarprojekten konzentrieren werden.

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