Formelsammlung: Fotovoltaik und Solarmodule
1. Leistung eines Solarmoduls
\[ P = V \cdot I \]
- \( P \): Leistung (Watt, W)
- \( V \): Spannung (Volt, V)
- \( I \): Stromstärke (Ampere, A)
2. Energieertrag eines Solarmoduls
\[ E = P \cdot t \]
- \( E \): Energie (Wattstunden, Wh)
- \( P \): Leistung (Watt, W)
- \( t \): Zeit (Stunden, h)
3. Wirkungsgrad eines Solarmoduls
\[ \eta = \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \]
- \( \eta \): Wirkungsgrad (dimensionslos, oft in %)
- \( P_{\text{out}} \): Ausgangsleistung (Watt, W)
- \( P_{\text{in}} \): Eingangsleistung (Watt, W)
4. Eingangsleistung durch Sonneneinstrahlung
\[ P_{\text{in}} = A \cdot G \]
- \( P_{\text{in}} \): Eingangsleistung (Watt, W)
- \( A \): Fläche des Solarmoduls (Quadratmeter, m²)
- \( G \): Globalstrahlung (Watt pro Quadratmeter, W/m²)
5. Temperaturkoeffizient der Leistung
\[ P(T) = P_{\text{STC}} \cdot [1 + \alpha \cdot (T - T_{\text{STC}})] \]
- \( P(T) \): Leistung bei Temperatur \( T \) (Watt, W)
- \( P_{\text{STC}} \): Leistung bei Standard-Testbedingungen (Watt, W)
- \( \alpha \): Temperaturkoeffizient (pro Grad Celsius, %/°C)
- \( T \): Betriebstemperatur (Grad Celsius, °C)
- \( T_{\text{STC}} \): Temperatur bei Standard-Testbedingungen (25°C)
6. Füllfaktor (Fill Factor)
\[ FF = \frac{P_{\text{max}}}{V_{\text{oc}} \cdot I_{\text{sc}}} \]
- \( FF \): Füllfaktor (dimensionslos)
- \( P_{\text{max}} \): maximale Leistung (Watt, W)
- \( V_{\text{oc}} \): Leerlaufspannung (Volt, V)
- \( I_{\text{sc}} \): Kurzschlussstrom (Ampere, A)
7. Jahresenergieertrag
\[ E_{\text{year}} = P_{\text{peak}} \cdot H_{\text{year}} \cdot \eta \]
- \( E_{\text{year}} \): Jahresenergieertrag (Kilowattstunden, kWh)
- \( P_{\text{peak}} \): Spitzenleistung des Moduls (Kilowatt, kW)
- \( H_{\text{year}} \): jährliche Sonneneinstrahlung (Stunden, h)
- \( \eta \): Systemwirkungsgrad (dimensionslos, oft in %)
Diese Formeln decken die grundlegenden Berechnungen und Konzepte im Bereich der Fotovoltaik und Solarmodule ab.
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