Einheiten und Begriffe

Einheiten

W … Watt (Einheit für Leistung) Die in Watt angegebene Leistung ist der Energieumsatz pro Zeitspanne. Die angegebene Nennleistung einer PV-Anlage wird in in Kilowatt Peak (kWp) angegeben.

kWp - Eine direkte Umrechnung von kWp (=installierte PV Nennleistung) in kWh (=erzeugter Solarstrom) ist abhängig von mehreren Faktoren, wie u.a. Standort der Anlage, Ausrichtung, Neigung und elektrische Eigenschaften der Module. Das Ergebnis ist der spezifische Jahresertrag in kWp/kWh.

kW … Kilowatt (1kW = 1.000 Watt) elektrischen Wirkleistung

MW ... Megawatt (1 MW = 1.000.000 Watt)

GW... Gigawatt (1 GW = 1 Milliarde Watt)

kWh … Kilowattstunde (Einheit für Energie)

kWh/m2a … Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr

A, Ampere ...     Si Einheit der Stromstärke

Joule ... SI Einheit der Energie (1 J = 1 W x 1 sec)

Begriffe

Globalstrahlung: Damit ist jene Energiemenge gemeint, die von der Sonne ausgehend auf der Erdoberfläche auftrifft. Beeinflusst wird sie von der Bewölkung. Bei wolkenlosem Himmel treffen ca. 1.000 W/m² / Sec auf die Erdoberfläche. Mit zunehmeder Bedeckung bzw. Wolkendecke sinkt der Wert entsprechend. Die Globalstrahlung ist deshalb als Summe aus direkter und diffuser Strahlung definiert. Sie unterscheidet sich damit von der Solarkonstante.  Angegeben wird die Globalstrahlung in Watt pro Quadratmeter (W/m²) / Sec.

Elektronen: elektrisch negativ geladene Teilchen, die auf Bahnen um den Atomkern kreisen und damit die sogenannte Atomhülle bilden. Wenn in einem Körper (z. B. einer Metallplatte) ein Überschuss oder ein Mangel an Elektronen entsteht (z. B. durch Reibung oder Strahlung), lädt sich der Körper negativ bzw. positiv auf. Weil Ladung aber nach Ausgleich strebt, bewegen sich die überschüssigen Elektronen dorthin, wo Elektronen fehlen. Es kommt also zu Bewegung unter den Elektronen. Strom, der fließt, ist genau eine solche Bewegung.

Photonen: Das Wort leitet sich aus dem Griechischen ab: Phos bedeutet Licht. Grob gesprochen, kann man Photonen als „Lichtteilchen“ bezeichnen. Aus ihnen besteht elektromagnetische Strahlung (wie eben Licht, aber z. B. auch Röntgenstrahlen).

Halbleiter: Festkörper (Stoffe), die sowohl elektrische Leiter als auch Nicht-Leiter sein können. Ob sie leiten oder nicht, hängt von äußeren Bedingungen (z. B. der Temperatur) ab oder von inneren Eigenschaften. Beispielsweise kann man bestimmte Fremdatome in einen Halbleiter einbringen, damit diese die gewünschte Leitfähigkeit erhalten. Das wird „Dotierung“ genannt und ist für die Herstellung von Solarzellen wichtig, wie wir später noch sehen werden.

Silizium: Silizium ist ein chemisches Element (Halbmetall), das unter anderem für die Herstellung von Solarzellen verwendet wird. Bei der Herstellung wird gereinigtes Silizium verwendet.

Luftmasse: englisch „Airmass“ (AM); bezeichnet die Länge des Weges, den Lichtstrahlen durch die Atmosphäre bis zum Erdboden zurücklegen, verglichen mit dem kürzesten Weg, nämlich dem bei senkrechtem Lichteinfall. Eine Luftmasse von 1 entspricht einem senkrechten Lichteinfall (Winkel von 0°), wenn die Sonne im Zenit steht. Eine Luftmasse von 1,5 entspricht einem Lichteinfall von circa 48°, wenn die Lichtstrahlen schräg auf die Erdoberfläche treffen.

Primärenergie: natürlich vorkommende Energie in ihrer ursprünglichen Form, bevor sie z. B. in Strom oder Kraftstoff umgewandelt wird. Zu Primärenergiequellen zählen Kohle-, Erdöl- und Erdgasvorkommen, Uran, Wasserkraft, Sonnenstrahlung, Windkraft, Erdwärme und Biomasse. Nach der Umwandlung spricht man von Sekundärenergie und schließlich von der Endenergie, die beim Verbraucher ankommt.

Wirkungsgrad: beschreibt bei der Photovoltaik die Effizienz der Energieumwandlung. Wie viel Sonnenenergie wird von einer Solarzelle in elektrische Energie umgewandelt? Der Wirkungsgrad wird entweder mit η (Eta) bezeichnet oder in Prozent angegeben: Eine Solarzelle hat z. B. einen Wirkungsgrad von 16 %, oder man sagt: η = 0,16.

Parallelschaltung: Die Elemente eines Schaltkreises sind parallel geschaltet, wenn auf der einen Seite ihre Minuspole miteinander verbunden sind und auf der anderen Seite ihre Pluspole. Der Strom fließt nicht als Ganzes durch alle Elemente hintereinander durch (das wäre „Reihenschaltung“, siehe unten), sondern teilt sich vorher auf. Mit der Parallelschaltung wird die Gesamtstromstärke erhöht, während die Spannung gleich bleibt.

Reihenschaltung: Die Elemente eines Schaltkreises sind in Reihe geschaltet, wenn sie hintereinander vom selben Strom durchflossen werden. Damit können höhere Gesamtspannungen erzeugt werden, während die Stromstärke gleich bleibt. Die Reihenschaltung wird auch Serienschaltung genannt. Das Gegenteil davon ist die „Parallelschaltung“ (siehe oben).