Zonnestralen zijn een letterlijk eindeloze bron van energie.Tegenwoordig kunnen we die heerlijke zonnestralen ook nuttig gebruiken, namelijk door ze om te zetten in energie. Magie? Nee, wetenschap! Wikipower legt jou makkelijk uit hoe zonnepanelen nu eigenlijk werken.
Benieuwd naar meer info over zonnepanelen ? Abonneer je dan op de nieuwsbrief van Wikipower om van de laatste nieuwtjes op de hoogte te blijven !
Hoe werkt een zonnecel: makkelijk uitgelegd
Alles begint met de zonnecellen, waar alle zonnepanelen van gemaakt zijn. Stroom wordt opgewekt door wat we het foto-elektrisch effect noemen. Daarbij komen elektronen los van een materiaal na contact met lichtpartikels, de fotonen.
Bij een zonne-installatie komt de elektrische stroom los door de uitwisseling van elektronen. Die zorgt voor een onevenwicht tussen de twee lagen siliciumcrystal. De ene laag is geladen met fosforatomen, de andere met booratomen.
De werking van zonnepanelen blootgesteld aan de zon
Nu kunnen we gaan kijken hoe het zit op het niveau van de zonnepanelen zelf.
De zonnecellen zetten het direct licht (zonnestralen) en indirect licht (zonnelicht wanneer het bewolkt is) om in elektriciteit. Zolang de zon schijnt, zal je installatie dus elektriciteit produceren, zelfs wanneer er geen direct zonlicht op de pannelen schijnt. Daardoor heb je zelfs tijdens de winter nog een redelijke opbrengst van je zonnepanelen.
Om een zo goed mogelijk rendement te bekomen, is het echter wel aangeraden je zonnepanelen op een dak te plaatsen met een helling van zo’n 35° én richting Zuiden. Zolang je dak niet op het Noorden gericht is, zullen de zonnepanelen dus een mooi rendement opleveren voor je woning.
Houd er dan meteen ook rekening mee dat je vlotte toegang tot je zonnepanelen nodig hebt, bijvoorbeeld voor de reiniging.
De rol van de omvormer, het hart van de installatie
Wanneer de zon op je pannelen schijnt en de pannelen dat licht omzetten in elektriciteit, zal die zich via kabels naar de omvormer verplaatsen. Dit doosje (met of zonder transformator) zet de continue stroom om in wisselstroom zodat jij hem voor je apparaten kan gebruiken. Een elektrische meter houdt bij hoeveel stroom jij opwekt.
Er bestaan omvormers met verschillende types vermogen. Om te weten welke je moet kiezen, doe je beroep op een professional die precies weet welke omvormer het best bij jouw situatie past.
Een dak onder de schaduw? Er bestaan oplossingen!
Indien er schaduw op je dak valt is een optimizer wellicht nodig. Dit apparaat zorgt ervoor dat je zonnepanelen stroom blijven produceren, ook mét schaduw.
De verklaring voor de werking van een optimizer ligt bij de manier waarop de zonnepanelen verbonden zijn. Zonnepanelen zijn aan elkaar verbonden, waardoor de lage efficiëntie van één zonnepaneel de effectiviteit van de andere pannelen kan beïnvloeden. Ligt er één paneel bijvoorbeeld onder de schaduw, dan kan dat ook de productiviteit van de andere pannelen beïnvloeden – een ketting is tenslotte maar zo sterk als haar zwakste schakel. De optimizer maximaliseert de efficiëntie van elk individueel zonnepaneel.
De productie van een zonnecel met silicium
Het hele systeem dat we net uitlegden zou niet mogelijk zijn zonder de basismaterialen en hun fysieke eigenschappen. Daarom is het dus zeker de moeite de samenstelling van zonnepanelen en hun productie eens wat preciezer te bekijken. Zonnepanelen worden in drie stappen geproduceerd:
Het hoofdbestanddeel van de zonnecellen is silicium. Silicium is na zuurstof het meest voorkomende chemische element in onze aardkorst. Silicium wordt via een metallurgisch proces uit zand ontgonnen.
Metallurgisch silicium wordt daarna gezuiverd en in blokken gegoten.
De blokken worden in wafers (fijne schijfjes) gesneden met een doorsnede van minder dan 0,3 mm. Sommigen worden in boor gedoopt, anderen in fosfor en worden daarna in een oven aan hoge temperaturen samengesmolten. Er wordt een antireflectielaag gemaakt en contacten gelegd.
De samenstelling van de pannelen
Ten slotte bekijken we hoe de zonnepanelen in hun geheel samengesteld worden.
- Het kader van de zonnepanelen bestaat uit aluminium;
- De oppervlakte bestaat uit gehard glas;
- Onder het glas bevinden zich siliciumcellen, die verbonden worden met zilveren contactpunten of schijven uit koper;
- Het glas en de cellen worden aan elkaar geplakt met een doorzichtig blad met een EVA-hars (ethyleenvinylacetaat);
- De achterkant van het panneel wordt bescherm door een synthetische film (Tedlar).
Zwarte pannelen (monokristallijn) of blauwe (polykristallijn)?
Je hebt het op daken met zonnepanelen misschien zelf al opgemerkt: er zijn blauwe en zwarte zonnepanelen. De kleur van het zonnepanneel heeft te maken met het type.
Blauwe zonnepanelen zijn monokristallijn, d.w.z. dat ze uit een enkele laag siliciumcrystal bestaan. Daardoor hebben ze een kleur tussen zwart en grijs. Blauwe zonnepanelen zijn polykristallijn, gemaakt van verschillende kristallen. Daarom zijn ze niet uniform blauw.
Om zoveel mogelijk direct zonlicht op te vangen, zijn monokristallijnen zonnepanelen het meest geschikt. Dankzij hun donkerdere kleur kunnen zij het zonlicht beter absorberen. Om indirect licht op te vangen, zijn polykristallijnen panelen daarentegen meer geschikt dankzij hun waaierstructuur.
Nu weet je dus hoe zonnepanelen werken
En zo moeilijk was het dus niet! Om het makkelijk uitgelegd te krijgen hebben we bepaalde technische details natuurlijk niet behandeld.
Maar toch heb je nu een grof idee van hoe zonnepanelen werken:
- Zonnefotonen schijnen op de zonnecellen die van silicium gemaakt zijn;
- Dankzij het foto-elektrisch effect en twee halfgeleidende lagen, worden elektronen aan het elektrisch circuit vrijgegeven en maken zo elektrische stroom;
- De elektrische stroom wordt via een omvormer omgezet in wisselstroom;
- De stroomproductie wordt gegarandeerd door verschillende panelen die in serie werken;
- De stroom kan je elektrische apparaten van stroom voorzien.
Via dat proces genereer jij je eigen elektriciteit – zo is je stroomfactuur heel wat lager én ben je minder afhankelijk van vervuilende fossiele brandstoffen of kernenergie. Dat is niet niks!
En het goede nieuws is dat zonnepanelen niet alleen goed zijn voor de transitie naar hernieuwbare energie, maar tegenwoordig ook steeds beter renderen én steeds minder kosten. Produceer je te veel energie, dan kan je daar zelfs nog wat geld voor krijgen via het injectietarief. Hoog tijd dus om je tegen toekomstige prijsstijgingen te beschermen met een volledig groene en financieel interessante installatie!
Helemaal overtuigd van het nut van zonnepanelen? Dan is het tijd voor de volgende stap: de pannelen installeren! Om zeker te zijn dat je daarbij van de beste voorwaarden profiteert, kan je altijd (gratis) contact opnemen met één van onze experts. Dat doe je makkelijk via info@wikipower.be. Tot binnenkort!
Plaats zonnepanelen van goede kwaliteit en bekom fikse kortingen via een groepsaankoop 10 % goedkoper!
Bron: EcoInfo
