Was ist Photovoltaik?

Gehen wir der Einfachheit halber zur Erklärung von einer reinen Silizium-Solarzelle aus. Wie so mancher vielleicht aus der Schule noch weiß, besitzt Silizium in seiner äußeren Elektronenhülle vier Elektronen um seinen Atomkern, die sogenannten Valenzelektronen. Die Photonen, also das Sonnenlicht, dringen in die Solarzellen ein und reichern die Valenzelektronen mit Energie an. Das Elektron löst sich schließlich vom Silizium-Atom und hinterlässt ein positiv geladenes Atom. Damit die freien Elektronen in eine Richtung fließen und somit Strom entstehen kann, muss die Vorder- und die Rückseite der Zelle unterschiedlich gepolt werden.

Die Silizium-Atome an der Vorderseite werden mit einer geringfügigen Menge an Phosphor-Atomen, welche ein zusätzliches Valenzelektron besitzen, versetzt. An der Zellen-Rückseite hingegen werden zusätzlich zu den Silizium-Atomen Bor-Atome, mit nur drei Valenzelektronen, aufgetragen. Das so entstandene Ungleichgewicht zwischen Plus- und Minuspol lässt die Elektronen fließen - es entsteht Strom. Viele dieser so entstandenen Solarzellen zusammengeschlossen und hinter Glas gepackt ergeben ein Solar-Modul.

Kurz gesagt:

Mit Photovoltaik beschreibt man die Technik der direkten Umwandlung eingestrahlter Lichtenergie in elektrische Energie.

Umgangsprachlich wird also mit Photovoltaik die Erzeugung von elektrischer Energie aus dem Sonnenlicht bezeichnet.

Die eingestrahlte Sonnenenergie (Solarenergie) beträgt weltweit ca. 1.540.000.000.000.000.000 kWh/a (ca. das 15.000-fache des weltweiten Stromverbrauchs).