Photovoltaik und Solarthermie: Grundlagen und Anwendungen

Question 1

Welche Faktoren beeinflussen die Effizienz von Solarzellen und wie können sie optimiert werden?

Accepted Answer

Materialien, Temperatur, Lichteinfall

Answer

Nur die Materialien

Answer

Nur die Temperatur

Answer

Nur der Lichteinfall

Question 2

Nenne die drei wichtigsten Technologien zur Herstellung von Solarzellen und erläutere kurz deren Vor- und Nachteile.

Accepted Answer

Monokristalline Zellen

Accepted Answer

Polykristalline Zellen

Accepted Answer

Dünnschichtzellen

Answer

Organische Solarzellen

Question 3

Welches der folgenden Prinzipien beschreibt am besten die Funktionsweise einer Photovoltaikzelle?

Accepted Answer

Absorption von Lichtenergie und Umwandlung in elektrische Energie

Answer

Umsetzung von Wärmeenergie in elektrische Energie

Answer

Nutzung von Windenergie zur Stromerzeugung

Answer

Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung

Question 4

Welches Material dient primär zur Herstellung von Solarzellen?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Kadmiumtellurid

Answer

Indiumgalliumarsenid

Answer

Germanium

Question 5

Was unterscheidet maßgeblich ein PV-Modul von einem Solarthermiekollektor?

Accepted Answer

PV-Module erzeugen elektrischen Strom, während Solarthermiekollektoren Wärme erzeugen.

Answer

PV-Module benötigen direktes Sonnenlicht, Solarthermiekollektoren können auch indirektes Sonnenlicht nutzen.

Answer

PV-Module werden aus Halbleitermaterialien gefertigt, Solarthermiekollektoren hingegen aus Metallen.

Question 6

Welche Art von Solarthermiekollektor ist für die Warmwasserbereitung in Ein- und Zweifamilienhäusern am geeignetsten?

Accepted Answer

Flachkollektor

Answer

Solarturm

Answer

Parabolrinnenkollektor

Answer

Vakuumröhrenkollektor

Question 7

Was ist der Hauptgrund für die Verwendung von Wechselrichtern in PV-Anlagen?

Accepted Answer

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom, der für die meisten elektrischen Geräte geeignet ist.

Answer

Schutz des PV-Systems vor Überspannung

Answer

Regulierung der Spannung und des Stroms im PV-System

Question 8

Welche Aussage über Solarthermie ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Solarthermieanlagen können auch bei bewölktem Himmel Wärme erzeugen.

Answer

Solarthermie ist eine erneuerbare und nachhaltige Energiequelle.

Answer

Solarthermie kann zur Raumheizung und Warmwasserbereitung eingesetzt werden.

Question 9

Welches Material wird zur Spiegelung des Sonnenlichts in Parabolrinnenkollektoren verwendet?

Accepted Answer

Verspiegeltes Glas oder Silberfolien

Answer

Weißblech

Answer

Aluminiumfolie

Question 10

Welche Technologie wird typischerweise zur Speicherung von überschüssigem Strom aus PV-Anlagen eingesetzt?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Schwungräder

Answer

Druckluftspeicher

Answer

Pumpspeicherkraftwerke

Question 11

Welches Kriterium ist bei der Standortwahl einer Solarthermieanlage nicht relevant?

Accepted Answer

Windrichtung

Answer

Sonneneinstrahlung

Answer

Dachneigung

Answer

Schattenwurf

Question 12

Welches Material wird bei der Herstellung von monokristallinen Silizium-Solarzellen verwendet?

Accepted Answer

Reines Silizium aus einem einzigen Kristall

Answer

Organische Verbindungen auf Siliziumbasis

Answer

Mehrere kleinere Siliziumkristalle

Answer

Unkristallines Silizium mit ungeordneter Struktur

Question 13

In welcher Einheit wird die elektrische Leistung von Solarzellen gemessen?

Accepted Answer

Watt (W)

Answer

Volt (V) misst elektrische Spannung

Answer

Ampere (A) misst Stromstärke

Question 14

Welche wesentliche Funktion erfüllt ein Wechselrichter in einem Photovoltaik-System?

Accepted Answer

Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC)

Answer

Regulierung der Systemspannung

Answer

Speichern von elektrischer Energie

Question 15

Welche Art von Solarthermieanlage eignet sich am besten für die kostengünstige Warmwasserbereitung in Privathaushalten?

Accepted Answer

Flachkollektor

Answer

Fresnel-Kollektor

Answer

Solarturm

Answer

Parabolrinnenkollektor

Question 16

Welches Element eines Solarthermie-Kollektors ist für die Absorption von Sonnenstrahlung verantwortlich?

Accepted Answer

Absorber

Answer

Wärmepumpe

Answer

Reflektor

Answer

Speicher

Question 17

Welcher Wärmeträger wird am häufigsten in Solarthermie-Anlagen eingesetzt?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Ethylenglykol

Answer

Luft

Answer

Öl

Question 18

Welcher wesentliche Vorteil unterscheidet Solarthermie von Photovoltaik?

Accepted Answer

Die Möglichkeit, Wärmeenergie zu speichern

Answer

Höhere Umwandlungseffizienz

Answer

Geringere Anschaffungskosten

Answer

Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen

Question 19

Welche Komponente einer Photovoltaikanlage ist für die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie verantwortlich?

Accepted Answer

Solarzelle

Answer

Speicher

Answer

Solarkollektor

Answer

Wechselrichter

Question 20

Welche Aufgabe erfüllt der Wechselrichter in einer Photovoltaikanlage?

Accepted Answer

Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC)

Answer

Speicherung von erzeugtem Strom

Answer

Regulierung der Spannungsabgabe

Answer

Schutz vor Überspannung

Question 21

Welches ist das Hauptziel der Solarthermie?

Accepted Answer

Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme

Answer

Kühlung von Gebäuden

Answer

Speicherung von Energie

Answer

Erzeugung von Strom

Question 22

Welche Art von Solarkollektor wird vorwiegend zur Warmwasserbereitung eingesetzt?

Accepted Answer

Flachkollektor

Answer

Parabolrinnenkollektor

Answer

Solarturm

Answer

Vakuumröhrenkollektor

Question 23

Welcher Vorteil zeichnet Solarthermieanlagen aus?

Accepted Answer

Günstige Betriebskosten

Answer

Geringe Lebensdauer

Answer

Niedrige Investitionskosten

Answer

Wartungsintensiver Betrieb

Question 24

Welche Technologie ermöglicht die Nutzung von Sonnenenergie auch bei bewölkter Witterung?

Accepted Answer

Photovoltaikanlage mit Batteriespeicher

Answer

Vakuumröhrenkollektor

Answer

Solarthermiekraftwerk

Answer

Parabolrinnenkollektor

Question 25

Welchen Einfluss hat die Neigung eines Solarkollektors auf seine Effizienz?

Accepted Answer

Eine höhere Neigung erhöht die Sonneneinstrahlung im Winter.

Answer

Eine geringere Neigung erhöht die Sonneneinstrahlung im Sommer.

Answer

Die Neigung hat keinen Einfluss auf die Effizienz.

Question 26

Welches Material wird in kristallinen Solarzellen verwendet, um elektrischen Strom zu erzeugen?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Question 27

Welcher physikalische Effekt beschreibt in Solarzellen die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie?

Accepted Answer

Photovoltaischer Effekt

Answer

Magnetoelektrischer Effekt

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Thermoelektrischer Effekt

Question 28

Welche Art von Solarkollektor wandelt Sonnenstrahlung mittels Absorberflächen direkt in Wärme um?

Accepted Answer

Flachkollektor

Answer

Röhrenkollektor

Answer

Heliostat

Answer

Parabolrinnenkollektor

Question 29

Welches Prinzip beschreibt die konzentrierte Bündelung von Sonnenstrahlung in einem Brennpunkt durch Spiegel oder Linsen?

Accepted Answer

Konzentrationsprinzip

Answer

Reflexionsprinzip

Answer

Absorptionsprinzip

Question 30

Welche Schicht in einer Solarzelle ist primär für die Absorption von Sonnenlicht verantwortlich?

Accepted Answer

Absorberschicht

Answer

Basisbereich

Answer

Kontaktschicht

Answer

Emitterbereich

Question 31

Welches Materialmerkmal beeinflusst maßgeblich den Wirkungsgrad von Solarzellen?

Accepted Answer

Bandlücke

Answer

Beleuchtungsstärke

Answer

Temperatur

Answer

Größe

Question 32

Welches Medium wird in Solarthermieanlagen häufig als Wärmespeicher verwendet?

Accepted Answer

Wasser

Answer

Luft

Answer

Sand

Answer

Öl

Question 33

Welche Anwendung der Photovoltaik ermöglicht die Stromerzeugung an Orten ohne Anschluss an ein Stromnetz?

Accepted Answer

Inselanlage

Answer

BHKW-Anlage

Answer

Kraftwerksanlage

Answer

Netzanlage

Question 34

Welches Verfahren wird zur elektrischen Verbindung mehrerer Solarzellen miteinander eingesetzt?

Accepted Answer

Verschaltung

Answer

Lötung

Answer

Schweißen

Answer

Verdrahtung

Question 35

Welche Herausforderung kann bei der Integration von Solarthermie in bestehende Gebäude auftreten?

Accepted Answer

Platzbedarf

Answer

Wartungsaufwand

Answer

Materialkosten

Answer

Baugenehmigung

Question 36

Welches Material ist das am häufigsten verwendete in Solarzellen zur Erzeugung von elektrischem Strom?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Eisen

Question 37

Welche Art von Solaranlage nutzt die Sonnenenergie zur direkten Erzeugung von Wärme?

Accepted Answer

Solarthermieanlage

Answer

Photovoltaikanlage

Answer

Geothermieanlage

Answer

Windkraftanlage

Question 38

Welches physikalische Prinzip beschreibt die Funktionsweise von Solarzellen, bei der Sonnenlicht in elektrischen Strom umgewandelt wird?

Accepted Answer

Photovoltaischer Effekt

Answer

Magnetischer Effekt

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Thermischer Effekt

Question 39

Welcher Wert gibt den Anteil der Sonnenenergie an, der in eine nutzbare Form umgewandelt wird, und somit die Effizienz einer Solarzelle beschreibt?

Accepted Answer

Wirkungsgrad

Answer

Spannung

Answer

Leistung

Answer

Stromstärke

Question 40

Was ist ein entscheidender Vorteil der Solarenergie im Vergleich zu fossilen Brennstoffen?

Accepted Answer

Erneuerbare und umweltfreundliche Energiequelle

Answer

Hohe Verfügbarkeit

Answer

Lange Lebensdauer

Answer

Niedrige Kosten

Question 41

Welche Rolle spielt der Neigungswinkel eines Solarmoduls für die Effizienz der Stromerzeugung?

Accepted Answer

Optimierung des Einfallswinkels der Sonnenstrahlen

Answer

Verringerung des Reflexionsverlustes

Answer

Verbesserung der Belüftung

Answer

Vermeidung von Verschattungen

Question 42

Welche Art von Energie wird in Solarthermieanlagen genutzt?

Accepted Answer

Wärmeenergie

Answer

Windkraft

Answer

Elektrischer Strom

Answer

Wasserkraft

Question 43

Welche Komponente eines Solarkollektors absorbiert die Sonnenenergie und wandelt sie in Wärme um?

Accepted Answer

Absorber

Answer

Speicher

Answer

Regelung

Answer

Kollektorgehäuse

Question 44

Welche der folgenden Anwendungen können mit Solarthermieanlagen realisiert werden?

Accepted Answer

Warmwasserbereitung, Heizungsunterstützung, Stromerzeugung

Answer

Beleuchtung

Answer

Transport

Question 45

Welche der folgenden Aussagen über Photovoltaik ist **nicht** zutreffend?

Accepted Answer

Photovoltaik-Anlagen funktionieren bei völliger Dunkelheit.

Answer

Photovoltaik wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um.

Answer

Photovoltaik-Anlagen sind eine umweltfreundliche Energiequelle.

Question 46

Welcher der folgenden Faktoren hat den stärksten Einfluss auf die Effizienz einer Solarzelle?

Accepted Answer

Die Intensität des Sonnenlichts.

Answer

Die Farbe der Solarzelle.

Answer

Die Temperatur der Solarzelle.

Answer

Die Größe der Solarzelle.

Question 47

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen?

Accepted Answer

Monokristalline Solarzellen haben einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline Solarzellen.

Answer

Monokristalline Solarzellen sind teurer als polykristalline Solarzellen.

Answer

Monokristalline Solarzellen sind weniger langlebig als polykristalline Solarzellen.

Question 48

Welche Funktion hat ein Wechselrichter in einer Photovoltaik-Anlage?

Accepted Answer

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus den Solarzellen in Wechselstrom um, der ins Stromnetz eingespeist werden kann.

Answer

Der Wechselrichter speichert den erzeugten Strom.

Question 49

Welche der folgenden Aussagen über Solarthermie ist **zutreffend**?

Accepted Answer

Solarthermie-Anlagen können sowohl zur Warmwasserbereitung als auch zur Heizung eingesetzt werden.

Answer

Solarthermie-Anlagen eignen sich nur für den Einsatz in Gebieten mit hoher Sonneneinstrahlung.

Answer

Solarthermie-Anlagen können nur zur Warmwasserbereitung eingesetzt werden.

Question 50

Welche Komponenten bilden das Kernstück eines Solarthermie-Systems?

Accepted Answer

Solarkollektoren, Speicher, Wärmeübertrager.

Answer

Solarkollektoren, Batterien, Wärmeübertrager.

Answer

Solarzellen, Batterien, Heizkörper.

Answer

Solarzellen, Wechselrichter, Speicher.

Question 51

Wie funktioniert ein Vakuumröhrenkollektor in einem Solarthermie-System?

Accepted Answer

Die Vakuumröhren reduzieren Wärmeverluste und erhöhen die Effizienz der Wärmeaufnahme.

Answer

Die Vakuumröhren filtern das Sonnenlicht und verstärken die Strahlung.

Answer

Die Vakuumröhren dienen als Wärmetauscher zwischen dem Wasser und der Umgebung.

Question 52

Welche der folgenden Aussagen über die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik und Solarthermie ist **unzutreffend**?

Accepted Answer

Die Anschaffungskosten für Photovoltaik-Anlagen sind in der Regel höher als für Solarthermie-Anlagen.

Answer

Die Amortisationszeit für Photovoltaik-Anlagen ist kürzer als für Solarthermie-Anlagen.

Answer

Photovoltaik-Anlagen können zur Stromerzeugung und Einspeisung ins öffentliche Netz genutzt werden.

Question 53

Welche der folgenden Maßnahmen kann die Lebensdauer einer Photovoltaik-Anlage verlängern?

Accepted Answer

Regelmäßige Reinigung der Solarmodule.

Answer

Verzicht auf einen Wechselrichter.

Answer

Installation in einem schattigen Gebiet.

Answer

Verwendung von Solarmodulen niedriger Qualität.

Question 54

Welches Material wird für die Herstellung von Silizium-Solarzellen verwendet?

Accepted Answer

Reines Silizium

Answer

Kupfer

Answer

Verunreinigtes Silizium

Question 55

Was beschreibt den Wirkungsgrad eines Solarkollektors am besten?

Accepted Answer

Das Verhältnis der von einem Solarkollektor abgegebenen Wärmeenergie zur auf ihn eingestrahlten Sonnenenergie.

Answer

Die Gesamtfläche des Solarkollektors.

Answer

Die maximale Temperatur, die der Kollektor erreichen kann.

Question 56

Was ist der Hauptunterschied zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen?

Accepted Answer

Monokristalline Zellen haben im Allgemeinen eine höhere Effizienz als polykristalline Zellen.

Answer

Monokristalline Zellen bestehen aus mehreren kleineren Kristallen, während polykristalline Zellen aus einem einzigen großen Kristall bestehen.

Answer

Polykristalline Zellen sind teurer in der Herstellung als monokristalline Zellen.

Question 57

Welches Material wird in der Regel als Halbleiter in Solarzellen verwendet?

Accepted Answer

Silizium

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Gold

Question 58

Welche Funktion hat die Antireflexionsschicht auf einer Solarzelle?

Accepted Answer

Sie reduziert die Reflexion des Lichts und erhöht so die Menge an Licht, die von der Zelle absorbiert wird.

Answer

Sie erzeugt Licht und erhöht die Effizienz der Solarzelle.

Answer

Sie dient als Schutzschicht gegen Beschädigungen.

Answer

Sie verstärkt die Reflexion des Lichts, um die Effizienz der Zelle zu verbessern.

Question 59

Welcher der folgenden Punkte ist ein wesentlicher Vorteil der Solarthermie?

Accepted Answer

Emissionfreie Energieerzeugung durch Nutzung der Sonnenwärme.

Answer

Hohe Effizienz bei der Stromerzeugung.

Answer

Geringe Anschaffungskosten im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen.

Question 60

Was zeichnet ein Konzentrator-Solarkraftwerk aus?

Accepted Answer

Es konzentriert Sonnenlicht mithilfe von Spiegeln oder Linsen, um eine höhere Temperatur zu erreichen.

Answer

Es verwendet Solarzellen zur direkten Umwandlung von Sonnenlicht in Strom.

Answer

Es speichert Solarenergie in Batterien für die spätere Nutzung.