Einen Teil davon kann sich jeder direkt ins Haus holen und mit einer Photovoltaik-Anlage umweltfreundlichen Strom erzeugen. Das System gilt als technisch ausgereift und zuverlässig. Bereits 1954 beobachteten US-Wissenschaftler, dass an elektronischen Bauteilen aus Silizium eine elektrische Spannung auftrat, sobald Licht darauf fällt. Solar Elektrizität leistet einen wichtigen Beitrag zur ressourcenschonenden Energieversorgung – denn eine Photovoltaik-Anlage produziert zehn Mal mehr Energie, als zu ihrer Herstellung aufgewendet wurde. Und: Die Sonne schickt keine Rechnung.
 
 
 
Aus Sand mach Strom
 
Grundmaterial für die Herstellung der meisten Solarzellen ist kristallines Silizium, das aus Quarzsand gewonnen wird – also aus einem Rohstoff, der sehr häufig auf der Erde vorkommt. Es gibt drei Arten von Silizium-Solarzellen: monokristalline, polykristalline sowie amorphe Solarzellen. Monokristalline Zellen bestehen aus einem einzigen Siliziumkristall und haben daher den höchsten Wirkungsgrad – ein großer Anteil des eingestrahlten Lichtes wird also in Elektrizität umgewandelt. Ihre Herstellung ist aber sehr aufwändig, der Preis daher höher. Polykristalline Solarzellen werden mit einem wesentlich geringeren Aufwand gefertigt und sind somit günstiger. Ihr Wirkungsgrad ist allerdings deutlich geringer. Am wenigsten Strom erzeugen amorphe Solarzellen.
 
Kein Krach, keine Abgase
 
Um diesen Halbleiter für die Photovoltaik-Technik nutzen zu können, schneidet man ihn zunächst in hauchdünne Scheiben. Dann wird durch einen chemischen Prozess dauerhaft ein positiver sowie ein negativer Pol erzeugt. Durch auftreffende Sonnenstrahlen werden elektrische Ladungsträger (Elektronen) freigesetzt, eine elektrische Spannung entsteht. Schließt man den Elektronen-Fluss über einen Verbraucher, so entsteht Strom. Das Licht wird also direkt und rein elektronisch in Gleichstrom umgewandelt – geräuschlos, geruchlos, ohne Abgase und ohne jeglichen Energieverbrauch. Die Höhe des erzeugten Stroms hängt von der Beleuchtungsstärke ab, also von der Dauer und Intensität der Sonneneinstrahlung.
 
Mehr Module für mehr Leistung
 
Viele einzelne Solarzellen werden zusammengeschlossen und mit elektrischen Anschlüssen versehen in Glas oder Kunststoff eingebettet. Fertig ist ein Solarmodul. Aus mehreren Modulen wird wiederum der Solargenerator, die eigentliche Anlage, gebaut. Schaltet man Solar-Module in Serie zu einem Strang, erhöhen sich sowohl Leistung wie Spannung. Die durchsichtige Schicht schützt die Zelle und vermindert Reflexionsverluste an ihrer Oberfläche. Die Rückseite der Module besteht aus strapazierfähigen Folienlagen. Die Kanten der Module sind zum Schutz und für eine leichtere Verlegung mit einem Profilrahmen aus Aluminium oder Edelstahl versehen. Eine moderne Solaranlage hält selbst extremen Witterungsbedingungen mit Regen, Sturm und Hagel dauerhaft stand. In der Anlage gibt es keine bewegten Teile und somit keinen Verschleiß. Nichts kann kaputt gehen. Viele Hersteller garantierten eine Lebensdauer von rund 20 Jahren.
 
Ertrag gesichert
 
Der von den Solarzellen erzeugte Gleichstrom muss nun mittels eines Wechselrichters in Wechselspannung umgewandelt werden, damit er ins Stromnetz (230 V, 50 Hz) eingespeist werden kann. Die elektrische Energie kann aber auch in Batterien gespeichert werden. Meist wird der gesamte saubere Strom vom Hausdach direkt in das örtliche Stromnetz geleitet. Ein Zähler hält fest, wie viele Kilowattstunden erzeugt werden. Der Anlagenbetreiber erhält dafür von dem örtlichen Energieversorgungsunternehmen den im Erneuerbare- Energien- Gesetz (EEG) festgelegten Betrag von 54,5 Cent pro Kilowattstunde. Die Förderung ist für 20 Jahre garantiert. Schon mit einem 18 Quadratmeter großen Solargenerator kann die Hälfte des durchschnittlichen Stromverbrauchs einer vierköpfigen Familie emissionsfrei abgedeckt werden. Jede Photovoltaik-Anlage lässt sich problemlos erweitern.