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Questions and Answers
Was ist die Modulleistung eines teilverschatteten Moduls ohne Bypassdiode?
Was ist die Modulleistung eines teilverschatteten Moduls ohne Bypassdiode?
- 67 W
- 486 W
- 236 W (correct)
- 315 W
Das unverschattete Modul liefert eine Leistung von 315 W.
Das unverschattete Modul liefert eine Leistung von 315 W.
False (B)
Nenne die drei Haupttypen von PV-Modulen.
Nenne die drei Haupttypen von PV-Modulen.
monokristalline, polykristalline, Dünnschichtmodule
Die Modulleistung eines vollständig unverschatteten Moduls beträgt _____ W.
Die Modulleistung eines vollständig unverschatteten Moduls beträgt _____ W.
Ordne die Modultypen den entsprechenden Eigenschaften zu:
Ordne die Modultypen den entsprechenden Eigenschaften zu:
Welche Funktion haben Bypassdioden in einem Modul?
Welche Funktion haben Bypassdioden in einem Modul?
Wie viel W beträgt die relative Modulleistung eines Module mit Bypassdioden bei 20 Zellen zu 50% verschattet?
Wie viel W beträgt die relative Modulleistung eines Module mit Bypassdioden bei 20 Zellen zu 50% verschattet?
Was beeinflusst den realen Wirkungsgrad von PV-Modulen am stärksten?
Was beeinflusst den realen Wirkungsgrad von PV-Modulen am stärksten?
Bypassdioden sind ausschließlich für unverschattete Module von Bedeutung.
Bypassdioden sind ausschließlich für unverschattete Module von Bedeutung.
Laborwirkungsgrade sind immer höher als die realen Wirkungsgrade von PV-Modulen.
Laborwirkungsgrade sind immer höher als die realen Wirkungsgrade von PV-Modulen.
Die Verwendung von Bypassdioden erhöht die Leistung des Moduls.
Die Verwendung von Bypassdioden erhöht die Leistung des Moduls.
Das Modul ohne Bypassdiode hat eine relative Modulleistung von _____ %.
Das Modul ohne Bypassdiode hat eine relative Modulleistung von _____ %.
Was passiert mit einer verschatteten Zelle in einem Modul ohne Bypassdiode?
Was passiert mit einer verschatteten Zelle in einem Modul ohne Bypassdiode?
Welche Temperatur wird bei den Standard-Testbedingungen für die Modulleistung angegeben?
Welche Temperatur wird bei den Standard-Testbedingungen für die Modulleistung angegeben?
Bei Temperaturen unter 25°C kommt es im Modul zur ______.
Bei Temperaturen unter 25°C kommt es im Modul zur ______.
Bypassdioden schützen vor _____ von verschatteten Zellen.
Bypassdioden schützen vor _____ von verschatteten Zellen.
Welche der folgenden Aussagen ist korrekt?
Welche der folgenden Aussagen ist korrekt?
Ordnen Sie die Begriffe ihrer Funktion zu:
Ordnen Sie die Begriffe ihrer Funktion zu:
Der KWp-Wert wird unter Standard-Testbedingungen ermittelt.
Der KWp-Wert wird unter Standard-Testbedingungen ermittelt.
Wie viele Zellstrings hat das unverschattete Modul laut Abbildung 3-29?
Wie viele Zellstrings hat das unverschattete Modul laut Abbildung 3-29?
Nennen Sie eine Einflussgröße auf den Wirkungsgrad von Silizium-basierten Zellen.
Nennen Sie eine Einflussgröße auf den Wirkungsgrad von Silizium-basierten Zellen.
Die Anzahl und Verschaltung der Bypassdioden ist für alle Module gleich.
Die Anzahl und Verschaltung der Bypassdioden ist für alle Module gleich.
Was zeigt der linke Teil der Abbildung 3-29?
Was zeigt der linke Teil der Abbildung 3-29?
Ordnen Sie die folgenden Phänomene den entsprechenden Auswirkungen zu:
Ordnen Sie die folgenden Phänomene den entsprechenden Auswirkungen zu:
Welches Element ist der gebräuchlichste Halbleitergrundstoff?
Welches Element ist der gebräuchlichste Halbleitergrundstoff?
Halbleitermaterialien haben bei der Umgebungstemperatur eine höhere Leitfähigkeit als Metalle.
Halbleitermaterialien haben bei der Umgebungstemperatur eine höhere Leitfähigkeit als Metalle.
Was passiert bei der Absorption von Photonen im Halbleitermaterial?
Was passiert bei der Absorption von Photonen im Halbleitermaterial?
Das kristalline Silizium hat einen _____ Aufbau.
Das kristalline Silizium hat einen _____ Aufbau.
Ordne die Begriffe mit ihren Definitionen zu:
Ordne die Begriffe mit ihren Definitionen zu:
Was ist das Hauptziel der Dotierung von Halbleitern?
Was ist das Hauptziel der Dotierung von Halbleitern?
Die Beweglichkeit der Elektronen in Halbleitern steigt mit der Temperatur.
Die Beweglichkeit der Elektronen in Halbleitern steigt mit der Temperatur.
Was sind Defektelektronen?
Was sind Defektelektronen?
Was beschreibt der Eigenverbrauchsanteil?
Was beschreibt der Eigenverbrauchsanteil?
Der Autarkiegrad steigt, wenn die Anlagen großzügig dimensioniert sind.
Der Autarkiegrad steigt, wenn die Anlagen großzügig dimensioniert sind.
Welcher Faktor führt dazu, dass bei klein dimensionierten Anlagen ein höherer Eigenverbrauchsanteil erreicht wird?
Welcher Faktor führt dazu, dass bei klein dimensionierten Anlagen ein höherer Eigenverbrauchsanteil erreicht wird?
Der _______ beschreibt den Anteil des Stromverbrauchs, der durch PV-Energie oder Batteriespeicher versorgt wird.
Der _______ beschreibt den Anteil des Stromverbrauchs, der durch PV-Energie oder Batteriespeicher versorgt wird.
Ordnen Sie die Begriffe den richtigen Definitionen zu:
Ordnen Sie die Begriffe den richtigen Definitionen zu:
Was geschieht mit überschüssig produzierter Energie bei großzügig dimensionierten Anlagen?
Was geschieht mit überschüssig produzierter Energie bei großzügig dimensionierten Anlagen?
Ein wolkenloser Tag führt zu einem niedrigeren Ladezustand des elektrischen Speichers.
Ein wolkenloser Tag führt zu einem niedrigeren Ladezustand des elektrischen Speichers.
Die nutzbare Speicherkapazität in dem Beispiel beträgt _______ kWh.
Die nutzbare Speicherkapazität in dem Beispiel beträgt _______ kWh.
Welcher Nutzen kann durch einen elektrischen Speicher mit 10 kWh genutzt werden?
Welcher Nutzen kann durch einen elektrischen Speicher mit 10 kWh genutzt werden?
Die Verdopplung der PV-Leistung von 3 kWp auf 6 kWp führt zu einer 10%igen Steigerung des Autarkiegrades.
Die Verdopplung der PV-Leistung von 3 kWp auf 6 kWp führt zu einer 10%igen Steigerung des Autarkiegrades.
Was beträgt der jährliche Strombedarf eines Haushalts im Beispiel, wenn eine 10 kWp PV-Anlage eingesetzt wird?
Was beträgt der jährliche Strombedarf eines Haushalts im Beispiel, wenn eine 10 kWp PV-Anlage eingesetzt wird?
Bei optimalen Bedingungen kann die Modulleistung von bifazialen Modulen um bis zu __% gesteigert werden.
Bei optimalen Bedingungen kann die Modulleistung von bifazialen Modulen um bis zu __% gesteigert werden.
Ordne die Anwendungsbereiche den bifazialen Modulen zu:
Ordne die Anwendungsbereiche den bifazialen Modulen zu:
Was beschreibt die spezifische PV-Leistung eines Haushalts mit 5 MWh Strombedarf und 10 kWp PV-Anlage?
Was beschreibt die spezifische PV-Leistung eines Haushalts mit 5 MWh Strombedarf und 10 kWp PV-Anlage?
Bifaziale Module sind nur für senkrecht aufgestellte Modulanordnungen geeignet.
Bifaziale Module sind nur für senkrecht aufgestellte Modulanordnungen geeignet.
Welche Art von Anlagen gewinnen an Bedeutung in der Energielandschaft laut den Studien?
Welche Art von Anlagen gewinnen an Bedeutung in der Energielandschaft laut den Studien?
Flashcards
Monokristallines Material
Monokristallines Material
Ein kristallines Material, dessen gesamte Struktur aus einem einzigen Kristall besteht.
Polykristallines Material
Polykristallines Material
Ein kristallines Material, das aus mehreren kleinen Kristallen besteht, die zufällig miteinander verbunden sind.
Elektrische Leitfähigkeit
Elektrische Leitfähigkeit
Die Fähigkeit eines Materials, Strom zu leiten.
Absoluter Nullpunkt
Absoluter Nullpunkt
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Halbleiter
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Absorption von Photonen
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Dotieren von Halbleitern
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Ladungsträger in Halbleitern
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Nutzbare Speicherkapazität
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Eigenverbrauchsanteil
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Autarkiegrad
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Bifaziales Modul
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Freiflächenanlagen
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Reale Wirkungsgrade von PV-Modulen in der Praxis
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Temperaturkoeffizient
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Alterungskoeffizient
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Nennwirkungsgrad
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Temperaturabhängigkeit der Modulleistung
Temperaturabhängigkeit der Modulleistung
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Leistungsänderung durch Temperatur
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Standard-Testbedingungen (STC)
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Zentrale Parameter der STC
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Modulleistung
Modulleistung
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MPP (Maximum Power Point)
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Verschattung
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Bypassdiode
Bypassdiode
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Unverschattetes Modul
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Teilverschattetes Modul
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Teilverschattung von Solarmodulen
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Bypassdioden in Solarmodulen 1
Bypassdioden in Solarmodulen 1
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Relative Modulleistung
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Auswirkung von Bypassdioden auf die Modulleistung
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Bypassdioden in Solarmodulen 2
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Funktion der Bypassdioden
Funktion der Bypassdioden
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Negative Folgen von Teilverschattung ohne Bypassdioden
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Vorteile von Bypassdioden
Vorteile von Bypassdioden
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Anzahl und Verschaltung der Bypassdioden
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Bedeutung von Bypassdioden
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Dimensionierung und Autarkiegrad
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Dimensionierung und Eigenverbrauchsanteil
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Abbildung 3-38
Abbildung 3-38
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Abbildung 3-39
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Ladezustand
Ladezustand
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PV-Produktion
PV-Produktion
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Study Notes
Photovoltaik Einsatzbereiche, Markt- und wirtschaftliche Rahmenbedingungen
- Photovoltaik (PV) wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um.
- Die Technologie wurde bereits in den 1950ern entwickelt, galt aber lange als ineffizient und teuer.
- Seit den 2010er Jahren entwickelte sich die PV-Technologie zu einem breiten Einsatzgebiet.
- Der Preisverfall und die steigenden Produktionskapazitäten trugen zur Verbreitung der Technologie bei.
- PV-Anlagen bestehen aus PV-Modulen, welche Sonnenlicht in Gleichstrom umwandeln.
- Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, da die meisten Verbraucher Wechselstrom benötigen.
- Überschüssiger Strom kann in Speichern gespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.
- Smart Meter erfassen sowohl die eingespeiste als auch die bezogene Energie.
- Einstrahlungssensoren und Datenlogger dokumentieren Einstrahlungsdaten, Temperatur und die generierte Energiemenge, meist als 15-Minuten-Mittelwert.
- Gebäudeautomatisierung und aktive Verbrauchssteuerung helfen, den selbst erzeugten Strom zu nutzen.
Betreibermodelle, Netzeinspeisung und Inselbetrieb
- PV-Anlagen können mit oder ohne Netzeinspeisung betrieben werden.
- Bei Netzeinspeisung wird der Strom ins öffentliche Netz eingespeist.
- Es gibt verschiedene Betreibermodelle, die meist von der Größe der Anlage abhängen.
- Volleinspeisung: Der gesamte produzierte Strom wird ins Netz eingespeist ohne Eigenverbrauch.
- Überschusseinspeisung: Der erzeugte Strom wird primär im Haushalt verbraucht, Überschussstrom wird ins Netz eingespeist.
- Inselbetrieb: Die Anlage ist nicht mit dem öffentlichen Netz verbunden und dient der eigenversorgung.
Rahmenbedingungen für die Entwicklung des PV-Marktes
- Konkurrenzdruck durch Solarthermie, die in den 2010er Jahren abnahm.
- Die PV-Technologie wurde zum wichtigsten Wachstumsmarkt innerhalb erneuerbarer Energien.
- Die Moduleinkaufspreise haben sich seit 2011 mehr als halbiert.
- Wirtschaftliche Herausforderungen für Hersteller in Europa aufgrund von Preisverfall und Überproduktion.
Kostenstruktur am PV-Markt
- Die Preise für Module sind seit 2011 stark gesunken.
- Die Systempreise für Anlagen unterschiedlicher Leistung zeigen eine Kostendegression.
Technologische Grundlagen
- Solarzellen wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um, basierend auf Halbleitereigenschaften.
- Der primäre Halbleiter in Solarzellen ist Silizium.
- Kristalline und polykristalline Solarzellen bestehen aus Siliziumkristallen.
- Dotierung von Halbleitermaterialien (n-Typ und p-Typ) beeinflusst deren elektrische Eigenschaften.
- Die Wechselwirkung zwischen Strahlung und Materie in Solarzellen führt zur Erzeugung von Elektronen-Loch-Paaren.
Aufbau einer Solarzelle
- Solarzellen basieren auf Halbleiterstrukturen mit Metallkontakten.
- Diese Kontakte ermöglichen die optimale Ableitung von Ladungsträgern.
Wechselwirkung Strahlung – Materie
- Kristalline oder amorphe Halbleiter werden in Solarzellen verwendet. Die Leitfähigkeit steigt mit zunehmender Temperatur.
- Silizium ist der wichtigste Halbleiter in Solarzellen, da es ein hochreines und kristallines Material ist.
- Elektronen werden durch Absorption von Photonen in der kristallinen Struktur freigesetzt.
Zellkennlinie
- Die Zellspannung und der Zellstrom einer Solarzelle hängen von der Einstrahlung und der Temperatur ab.
- Der MPP (Maximum Power Point) ist der Punkt maximaler Leistung für die Solarzelle.
- Der Füllfaktor (FF) ist ein Maß für den Wirkungsgrad der Solarzelle.
Von der Zelle zum Modul
- Einzelne Solarzellen werden in Serie geschaltet, um die Spannung zu erhöhen.
- Serienschaltung: Spannung addiert, Strom ist gleich.
- Mehrere Strings werden parallel geschaltet, um den Strom zu erhöhen.
- Parallelschaltung: Strom addiert, Spannung ist gleich.
- Bypass-Dioden schützen die Anlage vor Teilverschattungen.
Wirkungsgrad von Solarzellen
- Der Wirkungsgrad wird unter Standard-Testbedingungen (STC) gemessen.
- Die STC-Bedingungen beinhalten eine Standard-Einstrahlungsintensität von 1000 W/m² und eine Temperatur von 25°C.
- Der Wirkungsgrad hängt von der Temperatur der Zelle ab. Bei steigender Temperatur sinkt der Wirkungsgrad.
- Der Modulwirkungsgrad ist geringer als der Laborwirkungsgrad, da es Verluste bei der Herstellung und Montage gibt.
Anlagenkomponenten
- PV-Module
- Monokristallin, polykristallin, Dünnschicht.
- Wechselrichter
- Wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um.
- Elektrische Speicher:
- Speichern Überschussstrom.
- Erhöhen den Eigenverbrauch und Autarkiegrad.
Ertragsabschätzung für PV-Anlagen
- Simulationsprogramme dienen zur Abschätzung des Ertrags von PV-Anlagen.
- Faktoren wie Ausrichtung und Verschattung sind entscheidend für den Ertrag.
Studying That Suits You
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Description
Prüfe dein Wissen über die Modulleistung von Photovoltaik-Modulen, insbesondere in Bezug auf teilverschattete Module und die Rolle von Bypassdioden. Beantworte Fragen zu den verschiedenen Modultypen und den Einflussfaktoren auf den Wirkungsgrad. Ideal für Studierende der erneuerbaren Energien oder Fachleute in der PV-Technologie.
