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Wirkungsgrad
Was ist der Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad beschreibt den Anteil der Sonnenenergie, der von einer Solarzelle, einem Solarmodul oder einer kompletten Photovoltaikanlage in elektrische Energie umgewandelt wird. Angegeben wird er in Prozent und stellt eine zentrale Kennzahl für die Effizienz einer PV-Anlage dar.
Wie wird der Wirkungsgrad berechnet?
Der Wirkungsgrad ergibt sich aus dem Verhältnis der erzeugten elektrischen Leistung zur auf die Modulfläche eingestrahlten Sonnenenergie. Die Formel lautet:
Wirkungsgrad = (elektrische Leistung / eingestrahlte Sonnenenergie) × 100%
Warum ist der Wirkungsgrad wichtig?
- Er zeigt, wie effizient eine PV-Anlage arbeitet.
- Ein höherer Wirkungsgrad ermöglicht höhere Stromerträge bei gleicher Fläche.
- Besonders bei begrenztem Platz ist ein hoher Wirkungsgrad entscheidend.
Wie hoch sind typische Wirkungsgrade?
- Kommerzielle Module: ca. 18–24 %.
- Monokristalline Module sind effizienter als polykristalline.
- Forschungszellen erreichen über 40 % Wirkungsgrad (unter Laborbedingungen).
Welche Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad?
- Materialtyp der Solarzellen (z. B. mono- oder polykristallin).
- Temperatur: Hohe Temperaturen senken die Effizienz.
- Verschattung, Staub oder Alterung der Module.
- Technische Verluste in Wechselrichtern, Leitungen und Anschlüssen.
Was bezeichnet der Systemwirkungsgrad?
Der Systemwirkungsgrad gibt die Effizienz der gesamten Photovoltaikanlage an. Er berücksichtigt alle Verluste im Gesamtsystem – von den Modulen über den Wechselrichter bis zur Verkabelung. Daher liegt er stets unter dem Wirkungsgrad einzelner Module.