Der Begriff Photovoltaik setzt sich aus dem griechischen Wort "Phos" (Licht) und dem lateinischen Wort "Volt" (als Maßeinheit für elektrische Spannung bekannt) zusammen.
Unter Photovoltaik versteht man also das direkte Umwandeln von Sonnenenergie in Strom.
Die Solarzellen aus Silizium wandeln das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Dieser hausgemachte Gleichstrom wird durch einen Wechselrichter in 230-Volt- Wechselstrom umgewandelt und in den Haushalt eingespeist. So kann besonders in den Sommermonaten ein hoher Prozentsatz des häuslichen Stromverbrauchs durch Solarenergie abgedeckt werden. Dabei unterscheidet man grundsätzlich zwischen netzgekoppelten Anlagen und sogenannten Inselanlagen.

Wenn mit Hilfe der Sonne nicht genügend oder gar kein Strom erzeugt werden kann (nachts oder bei nebligem Herbstwetter), so übernimmt bei sogenannten netzgekoppelten Anlagen das öffentliche Stromnetz die Versorgung.

Andererseits aber wird hierbei auch der nicht sofort verbrauchte, hausgemachte Strom, ins öffentliche Netz weitergeleitet. Ein zweiter Zähler registriert diese Stromlieferung, die auch von den örtlichen Stromversorgern vergütet wird.

Eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage besteht im Wesentlichen aus folgenden Hauptkomponenten:
1. Photovoltaik-Generator (mehrere PV-Module in Reihen- und Parallelschaltung mit Montagegestell) 
2. Generatoranschlusskasten 
3. Gleich- und Wechselstromverkabelung 
4. Wechselrichter 
5. Schutz- und Zähleinrichtungen.

Aufbau einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage (Bild vergrößern)	Flash-Animation Photovoltaik-Anlage ansehen (104 kB)

Besonders interessant ist seit dem vergangenen Jahr (2009) die Eigennutzung des selbst erzeugten Solarstromes. Diese Möglichkeit ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz jetzt vorgesehen. Im Jahr 2010 wird man voraussichtlich im Mittel 21,37 Cent pro Kilowattstunde Netzstrom zahlen müssen. Der Strom vom Dach ist hingegen für 19,5 Cent zu haben, inklusive Mehrwertsteuer! Und, je teurer der Strom aus dem Netz wird, desto größer wird die Freude wenn man auf den Eigenverbrauchszähler schaut. Wenn man davon ausgeht, daß der Strompreis jährlich nur um 5 % steigt, so liegt man im Jahr 2013 schon mit 5 Cent pro Kilowattstunde im Plus.

Die sogenannten Inselanlagen (hier besteht keine Anbindung an das Stromnetz eines Energieversorgers) werden zur Deckung des Energiebedarfs oft mit einem Dieselgenerator oder Blockheizkraftwerk kombiniert. Der mit den Inselanlagen erzeugte Strom wird über einen Laderegler in eine Batterie gespeist. Inselsystem werden meist für mobile Stationen oder dort eingesetzt, wo eine Netzanbindung nicht möglich oder lohnenswert ist. Sie sind in Deutschland aufgrund des guten Netzausbaus sehr selten.

Früher wurden Photovoltaikanlagen fast ausschließlich auf den Dächern installiert. Mittlerweile gibt es aber auch neben der normalen Indachmontage, Flachdachmontage oder Fassadenintegration die Möglichkeit, Photovoltaikelemente direkt als Dacheindeckungselemente (Dachziegel mit integrierten Solarzellen und Photovoltaik-Dachschindel) zu verwenden. Dabei ist man in farblicher Hinsicht nicht eingeschränkt, da die Photovoltaikelemente mittlerweile in verschiedenen Farben erhältlich sind.

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