Bei der Solarthermie wandeln Kollektoren die Sonneneinstrahlung in nutzbare Wärme um. Sie wird in der Regel über Wärmetauscher für die Heizung und Warmwasserbereitung eingesetzt. Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom, mittels Solarzellen, die zu Solarmodulen verbaut werden.

Die Installationszeit einer Photovoltaikanlage hängt von der Leistungsgröße und den bautechnischen Gegebenheiten ab. Bei Anlagen bis 10 kWp erfolgt die Installation in der Regel in einem bis drei Werktagen.

PV-Anlagen können problemlos auf Flachdächern installiert werden. In diesem Fall werden die Module mit Hilfe eines Montagesystems schräg aufgestellt, so dass sie eine optimale Südausrichtung und eine günstige Neigung erhalten. Gleichzeitig ist mit der Schrägaufstellung der Module der Reinigungseffekt und eine ausreichende Belüftung gesichert. Hierbei ist ein ausreichend großer Abstand zwischen den Modulen wichtig, da es sonst zu einer Verschattung und somit zu einer Ertragsminderung kommt. Zur Installation der gleichen Leistung ist die benötigte Flachdachfläche in etwa doppelt so groß wie bei einer Schrägdachvariante.

Wp steht für Watt Peak oder auf deutsch Wattspitze. Das ist eine Einheit, die sich in der Photovoltaik eingebürgert hat. Sie gibt die Leistung an, die ein Solarmodul bei voller Sonnenbestrahlung (und einigen weiteren Nebenbedingungen) erreichen kann. Da der Wert unter genormten Standardbedingungen ermittelt wird, hat er für die Praxis nur begrenzte Aussagekraft.

Die Höhe der erzeugten Solarstrommenge hängt vom Standort, der Neigung und Ausrichtung und der verwendeten Solarmodule ab. Eine Photovoltaik-Anlage in Deutschland erzeugt im Schnitt je kWp rund 1.000 Kilowattstunden Strom, wobei der Stromertrag in zum Beispiel Süddeutschland häufig etwas höher ist als in Norddeutschland.

Photovoltaik-Module nutzen nicht nur das direkte Sonnenlicht bei klarem Himmel, sondern auch die diffuse Strahlung, die durch die Wolken oder Nebel tritt. Je heller es ist, desto mehr Leistung bringen die Module – egal, ob dabei die Sonne direkt zu sehen ist oder nicht.

Über viele Jahre und bei vielen verschiedenen Anwendungen hat die Photovoltaik ihre Zuverlässigkeit bewiesen. Die Photovoltaik wird seit den 1960er Jahren in der Weltraumfahrt genutzt und hatte sich bereits dort bewährt. In Deutschland wurden seit den 1990er-Jahren viele tausend kleine und große Anlagen errichtet. Man rechnet derzeit mit einer Lebensdauer von ca. 30 Jahren mit einer jährlichen Abnahme der Modulleistung um 0,3 bis 0,5 Prozent. Ist die Anlage nicht mehr funktionsfähig oder nicht mehr wirtschaftlich zu betreiben, können das Deckglas, der Metallrahmen und teilweise auch die Solarzellen recycelt werden.

Um die hineingesteckte Energie wieder zu erzeugen, muss die Solaranlage in der Regel etwa zwei Jahre lang Energie produzieren. Bei einer Lebensdauer von mindestens 25 Jahren wird sie also mehr als das Zehnfache an sauberem Strom erzeugen als zu ihrer Herstellung benötigt wurde.

Eine Photovoltaikanlage besteht aus folgenden Komponenten, die individuell aufeinander abgestimmt sind und an die baulichen Grundgegebenheiten des Hauses angepasst werden:

• Solarmodule, die aus der Sonnenenergie Gleichstrom erzeugen.

• Wechselrichter, die den Gleichstrom in netzkompatiblen Wechselstrom umwandeln.

• Einspeisezähler, der den eingespeisten Strom in das Stromnetz misst.

• Verkabelung und Montagegestell, auf dem die Solarmodule befestigt werden.

• Stromspeicher (optional), der den erzeugten Solarstrom zwischenspeichert.

Selten, denn dank der glatten Moduloberfläche sorgen in der Regel Regen und Schnee für die Reinigung. Es empfiehlt sich aber, etwa alle fünf Jahre eine Reinigung durchzuführen, in Gegenden mit starker Verschmutzung auch häufiger. Mancher Dreck oder auch Vogelkot werden nicht einfach vom Niederschlag ausgewaschen und verringern auf Dauer die Leistung der Anlage.

Der in den Modulen erzeugte Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in den üblichen Netz-Wechselstrom umgewandelt. Die Solaranlage wird an das normale 230 Volt-Netz angeschlossen. Der in der Photovoltaik-Anlage erzeugte Strom wird jederzeit genutzt; entweder im eigenen Haushalt oder über das öffentliche Stromnetz durch die Haushalte in der Umgebung.