Mit Hilfe von Photovoltaik-Modulen, zumeist aus amorphen, polykristallinen oder mono-kristallinem Silizium, ist es möglich diese solare Einstrahlung direkt in elektrische Energie (Strom) umzuwandeln. Die Wirkungsgrade sind dabei liegen dabei zwischen 12 und 16 Prozent bei polykristallinnen Zellen und 14 bis 18 Prozent bei monokristallinen Zellen. Die Module unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Effizienz, aber auch durch den Anteil der reflektierten (nicht genutzten) Einstrahlung bei seitlicher Einstrahlung, durch die Abnahme der Leistung bei steigender Modultemperatur, durch ihr Teillastverhalten, der Sortierung, Leistungsgarantien und die Anzahl von Bypassdioden.
Um den erzeugten elektrischen Gleichstrom nutzen zu können, wird dieser in einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Dabei entstehen Verluste, die sich aus dem Wirkungsgrad des Wechselrichters ergeben. Achten Sie auf den sogenannten Europäischen Wirkungsgrad, der berücksichtigt, dass der Wirkungsgrad in Teillast geringer ist, als unter optimalen Bedingungen.
Selbstverständlich ist für die Nutzung der Sonne die Ausrichtung der Photovoltaikanlage entscheidend. Optimal wären eine Südausrichtung und eine Neigung um 30 Grad. Allerdings sind die Ertragseinbußen bei einer Abweichung von 45 Grad von Süden (Südwest bis Südost) und bei Neigungen zwischen 15 und 50 Grad gering. Ost-West-Anlagen haben deutlich geringere Erträge, können diesen Nachteil aber zum Teil durch eine erhöhte Eigennutzung des erzeugten Stroms zum Teil ausgleichen. Wichtig sind in diesem Fall zwei getrennte sogenannte MPP-Tracker.
Vermeiden Sie Schatten: Schon kleine Teilverschattungen durch Gebäude, Kamine, Bäume, Laub oder ähnliches führen zu erheblichen Ertragseinbußen. Sollte eine Teilverschattung nicht vermeidbar sein, so ist dies in der Planung durch eine intelligente Verschaltung der Module zu berücksichtigen.
Da der Wirkungsgrad der Module mit steigender Temperatur sinkt, ist auf eine ausreichende Belüftung (Hinterlüftung von mindestens 10 Zentimeter, besser 15 Zentimeter) zu achten.
Zur Überwachung des Betriebs der Photovoltaikanlage wird empfohlen, einen Ertragszähler einzubauen. Der jährliche Ertrag sollte 1.000 kWh/kWpeak (Kilowatt-Peak), mindestens jedoch 950 kWh/kWpeak erreichen (siehe Energiebuchhaltung).
Für Anlagen ohne geförderten Einspeisetarif ist für die Wirtschaftlichkeit der Eigennutzungsgrad wesentlich. Das ist der Anteil des erzeugten Stroms, der selber genutzt werden kann. Dieser ist abhängig von der Leistung der Photovoltaik-Anlage und dem Stromverbrauch. Für ein durchschnittliches Einfamilienhaus kann mit 30 Prozent bei einer Fünf-kWpeak-Anlage, bis zu 50 Prozent bei einer Zwei-kWpeak-Anlage gerechnet werden.
