Phase
In der Photovoltaik bezieht sich der Begriff "Phase" auf verschiedene Aspekte des Energieumwandlungsprozesses und der elektrischen Energieübertragung.
1. Wechselstromphase
- Drehstrom: In öffentlichen Stromnetzen wird in der Regel Drehstrom verwendet, der aus drei Wechselstromphasen besteht. Jede Phase hat eine sinusförmige Spannungsschwankung, die um 120° phasenverschoben ist.
- Wechselrichter: Photovoltaikanlagen erzeugen Gleichstrom. Um diesen in das öffentliche Stromnetz einspeisen zu können, wird er von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Dieser Wechselrichter synchronisiert die erzeugte Wechselspannung mit der Netzspannung, sowohl in der Frequenz als auch in der Phase.
- Phasenverschiebung: Eine Phasenverschiebung zwischen der erzeugten und der Netzspannung kann zu Problemen führen. Daher ist eine präzise Phasensteuerung des Wechselrichters von großer Bedeutung.
2. Halbleiterphysik
- Halbleiterübergang: In einer Solarzelle entsteht durch einen Halbleiterübergang ein elektrisches Feld. Die Ladungsträger (Elektronen und Löcher), die durch das einfallende Licht erzeugt werden, werden durch dieses Feld getrennt, was zur Entstehung einer Spannung führt.
- Phasengrenze: Die Grenzfläche zwischen den verschiedenen Halbleiterschichten in einer Solarzelle spielt eine entscheidende Rolle für die Trennung der Ladungsträger und damit für die Effizienz der Solarzelle.
3. Materialeigenschaften
- Phasenumwandlungen: Bei einigen Materialien können Phasenumwandlungen auftreten, die sich auf die elektrischen Eigenschaften und damit auf die Effizienz einer Solarzelle auswirken.
- Phasendiagramme: Phasendiagramme geben Auskunft über die stabilen Phasen eines Materials in Abhängigkeit von Temperatur und Druck.
Relevante Stichworte: Photovoltaik, Solarzelle, Wechselstrom, Gleichstrom, Spannung, Halbleiter