Hoe werken zonnepanelen?

Zonnepanelen, we horen er steeds mee over… en terecht. De zon is een onuitputtelijke bron aan hernieuwbare energie. Bovendien kan je met zonnepanelen aanzienlijk besparen op jouw energierekening. Maar hoe werken zonnepanelen nu?

Hoe werken zonnepanelen?

In de volksmond zeggen we ‘zonnepanelen’, maar technisch gezien spreken we van ‘fotovoltaïsche panelen’. De elementen die op het dak worden geplaatst zijn lichtgevoelige cellen of zonnecellen. Zij zetten licht om naar elektriciteit.

Zonnepanelen bestaan uit een 60-tal lichtgevoelige cellen die van silicium gemaakt zijn. Wanneer deze cellen zonlicht opvatten ontstaat er een gelijkstroomspanning. Deze gelijkstroom wordt vervolgens omgezet naar wisselstroom.

Zonnecellen

Meestal wordt energie opgewerkt met behulp van fossiele brandstoffen, zoals gas, olie en steenkool. Aangezien deze niet onuitputtelijk zijn, dus niet duurzaam zijn, is men steeds op zoek naar alternatieve energiebronnen.

hoe werken zonnepanelen

De allereerste zonnecel werd ontwikkeld door Charles Fritts, in 1883. Het rendement van een cel was toen amper 1 procent. De eerste moderne siliciumcel werd pas in 1941 ontwikkeld door Russel Ohl. Kristalijne siliciumpanelen werden in 1954 ontwikkeld. Deze behaalde een rendement van 4 procent. Aangezien het rendement van deze zonnecellen veel te laag was, werden deze enkel gebruikt voor de ruimtevaart. Pas daarna werden zonnecellen verbeterd. Nu halen gemiddelde commerciële zonnecellen een rendement van om en bij de 15 procent.

Een zonnecel genereert electriciteit door middel van zonne-energie. In zonnepanelen zijn fotovoltaïsche cellen hiervoor verantwoordelijk.

Deze cellen bestaan meestal uit silicium, en bevatten twee lagen: een dun plaatje met een positieve lading en een dun plaatje met een negatieve lading. Wanneer de cellen licht opvatten, ontstaat er tussen die twee lagen een gelijkstroomspanning. Deze opgewekte spanning wordt door een omvormer / inverter omgezet naar wisselstroom.

Het is belangrijk dat de omvormer goed functioneert. Hoe minder energie hier verloren gaat, hoe beter de zonnepanelen zullen renderen. Een omvormer wordt best om de tien jaar vervangen. Zonnepanelen zetten zonlicht (of ander licht) om in elektriciteit door de spanning die tussen 2 lagen elektronen ontstaan

De wisselstroom gaat door naar de meterkast, dewelke de zelf opgewekte stroom meteen doorgeeft voor eigen gebruik. Wanneer er meer stroom wordt gegenereerd dan gebruikt binnen de woning, wordt de overige stroom doorgeleverd aan het elektriciteitsdistributienet. De teller van de meterkast (elektriciteitsmeter) draait zo terug, zodat het voorbije elektriciteitsverbruik niet zal worden aangerekend.

Het is namelijk niet altijd mogelijk enkel groene stroom te gebruiken en geen elektriciteit te verbruiken. Alles is afhankelijk van de capaciteit en opbrengstfactor van uw zonnepanelen. Tussen 1 juli 2019 en eind 2022 zal de overheid zonnepanelen-eigenaars doen overschakelen naar de nieuwe slimme digitale meter.

Er bestaat een monitoringsysteem waarmee u de staat van de omvormer en het rendement  van uw zonnepalen ten alle tijde kan checken. Dat is handig om rendementsverlies en problemen op te sporen.

Omvormer zonnepanelen

Al onze elektrische toestellen werken enkel op wisselstroom. Zoals eerder aangehaald ontstaat er gelijkstroom wanneer de zonnecellen het licht opvatten. Deze gelijkstroom wordt vervolgens omgezet naar wisselstroom en dit dankzij de werking van de omvormer. Met een aangesloten MPP-tracker zal de omvormer er eveneens voor zorgen dat je zonnepanelen het beste rendement kunnen behalen.

Levensduur zonnepanelen

De levensduur van zonnepanelen is minimum 20 jaar.  Dit betekent echter niet dat na 20 jaar je zonnepanelen niet meer renderen. Zonnepaneel installateurs garanderen immers dat zonnepanelen na 25 jaar nog steeds 80% van hun vermogen blijven behouden.