Hoe werken zonnecellen?

Mensen vragen zich vaak af of ze mee zouden gaan in de zonnetechnologie, maar zijn vaak niet genoeg geïnformeerd om de overstap te wagen. Hierbij wat informatie over de wondere wereld van de zonnecellen: hoe het werkt, en wat de nieuwste ontwikkelingen zijn.

Werking zonnecellen

Een zonnecel is of fotovoltaïsche cel vangt zonlicht op en zet dit direct om in elektriciteit. Zonnecellen worden vaak gebundeld om grotere eenheden te maken die zonnepanelen worden genoemd, meestal met enkele honderden individuele zonnecellen per dak of in chips gehakt (om kleine gadgets zoals zakrekenmachines en digitale horloges van stroom te voorzien). We kunnen licht zien als een verzameling van kleine deeltjes die fotonen worden genoemd, dus een straal zonlicht schiet triljoenen en triljoenen fotonen onze kant op. Breng een zonnecel op zijn pad en hij vangt deze energetische fotonen op en zet ze om in een stroom elektronen – een elektrische stroom.

Bouw zonnecel

Elke cel wekt een paar volt elektriciteit op, dus het is de taak van een zonnepaneel om de energie die door veel cellen wordt geproduceerd te combineren om een ​​bruikbare hoeveelheid elektrische stroom en spanning te produceren. Vrijwel alle zonnecellen van vandaag zijn gemaakt van plakjes silicium (een van de meest voorkomende chemische elementen op aarde, gevonden in zand), hoewel, zoals we binnenkort zullen zien, ook een verscheidenheid aan andere materialen kan worden gebruikt. Wanneer het zonlicht op een zonnecel schijnt, blaast de energie die het transporteert elektronen uit het silicium. Deze kunnen worden gedwongen om door een elektrisch circuit te stromen en alles van stroom te voorzien dat op elektriciteit werkt.

⇒ Vraag gratis offertes aan voor zonnepanelen

Monokristallijne zonnecellen

Monokristallijne zonnepanelen zijn het oudste type zonnepaneel en het meest ontwikkeld. Deze zonnepanelen zijn gemaakt van ongeveer 40 van de monokristallijne zonnecellen. Deze zonnecellen zijn gemaakt van puur silicium. Tijdens het fabricageproces (de zogenaamde Czochralskimethode) wordt een siliciumkristal in een vat met gesmolten silicium geplaatst. Het kristal wordt dan heel langzaam uit het vat getrokken, waardoor het gesmolten silicium een ​​vaste kristallen schaal eromheen vormt, een staaf genaamd. De staaf wordt vervolgens in dunne plakjes gesneden in siliciumwafels. De wafel wordt in de cel gemaakt en vervolgens worden de cellen samengevoegd om een ​​zonnepaneel te vormen.

Polykristallijne zonnecellen

Polykristallijne zonnepanelen zijn een nieuwere ontwikkeling, maar ze worden snel populairder en efficiënter. Net als monokristallijne cellen worden polykristallijne cellen gemaakt van silicium. Maar polykristallijne cellen zijn gemaakt van fragmenten van het siliciumkristal die aan elkaar zijn gesmolten. Tijdens het fabricageproces wordt het siliciumkristal in een vat met gesmolten silicium geplaatst. In plaats van het er langzaam uit te trekken, mag dit kristal fragmenteren en vervolgens afkoelen. Zodra het nieuwe kristal in zijn mal is afgekoeld, wordt het gefragmenteerde silicium in dunne plakjes gesneden in polykristallijne zonnewafels. Deze wafels worden samengevoegd om een ​​polykristallijn paneel te vormen.

Dunne film

Dunne film zonnepanelen zijn een zeer nieuwe ontwikkeling in de zonnepanelenindustrie. Het meest onderscheidende kenmerk van dunne film panelen is dat ze niet altijd van silicium zijn gemaakt. Ze kunnen worden gemaakt van een verscheidenheid aan materialen, waaronder cadmiumtelluride (CdTe), amorf silicium (a-Si) en koperindiumgalliumselenide (CIGS). Deze zonnecellen ontstaan ​​door het hoofdmateriaal tussen dunne platen geleidend materiaal te plaatsen met daarop een laag glas ter bescherming. De a-Si-panelen gebruiken silicium, maar ze gebruiken niet-kristallijn silicium en zijn ook bedekt met glas.

Nieuwe technologieën in zonnecellen

Siliciumpanelen worden met de dag goedkoper en efficiënter. Volgens deskundigen bieden fotovoltaïsche panelen die op reservoirs en andere waterlichamen worden geplaatst, een nog grotere efficiëntie en tal van andere voordelen. “Floatovoltaics” bijvoorbeeld zijn fotovoltaïsche zonne-energiesystemen die zijn gemaakt om te drijven op reservoirs, dammen en andere waterlichamen. Drijvende zonneparken kunnen enorme hoeveelheden elektriciteit opwekken zonder kostbare grond of onroerend goed te gebruiken. De installatiekosten van drijvende fotovoltaïsche panelen zijn lager dan die van fotovoltaïsche panelen op het land. Ook bleek uit onderzoek dat de stroomproductie van drijvende zonnepanelen tot wel 10% groter is door het verkoelende effect van water. In 2008 werd het eerste commerciële drijvende paneelsysteem van 175 kWh geïnstalleerd in Californië bij de wijnmakerij Far Niente in Napa Valley.

Dakpannen met zonnecellen

Dakpan zonnepanelen bestaan nog niet zo lang. Toen conventionele zonnepanelen voor het eerst op daken van woningen werden geplaatst, stelde de wereld zich een snelle oplossing voor de aanhoudende energiecrisis voor. Maar er was een probleem: die grote platte panelen pasten niet bij de bouwstijl van de huizen waarop ze moesten worden geplaatst. Weinig mensen wilden de esthetiek van hun dakbedekking verstoren om op de lange termijn een beetje te besparen op hun energierekening. Dakpannen met zonnecellen daarentegen zien er gewoon uit als een gewoon dak en zijn zeer efficiënt. Dakpan zonnepanelen bieden een welkome oplossing in de architectuur. Ook zonnecellen in glas kunnen gebruikt worden voor bijvoorbeeld het dak van je tuinpaviljoen. Doordat de zonnecellen in glas gemaakt zijn, zullen ze ook goed het licht doorlaten.

Zonnecellen kopen

Zonnecellen kopen kan zowel online als in de winkel. Het assortiment bestaat meestal naast losse zonnecellen ook uit complete panelen. 

Bespaar op je zonnepanelen door offertes te vergelijken, zo vind je snel de meest voordelige installateur bij jou in de buurt.

⇒ Gratis offertes vragen

Organische zonnecellen

Traditionele kristallijne zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium. Een organische zonnecel gebruikt koolstofhoudende materialen en organische elektronica in plaats van silicium als halfgeleider om elektriciteit uit de zon te produceren. Organische cellen worden ook wel ‘plastic zonnecellen’ of ‘polymere zonnecellen’ genoemd.

Organische fotovoltaïsche zonne-energie (OPV)

Een van de grootste verschillen tussen siliciumfotovoltaïsche en organische fotovoltaïsche zonne-energie (OPV) zit in hun fysieke structuur – organische cellen zijn gemaakt met verbindingen die doorgaans worden opgelost in inkt en op dunne kunststoffen worden gedrukt, wat betekent dat OPV’s flexibel kunnen zijn en op meer plaatsen kunnen worden ingebouwd dan kristallijne fotovoltaïsche cellen.

Hoewel organische fotovoltaïsche zonne-energie een opwindende nieuwe technologie is, is er nog een lange weg te gaan voordat ze de efficiëntie kunnen evenaren die al is bereikt in op silicium gebaseerde zonnecellen. Gezien het brede scala aan mogelijke toepassingen voor organische zonnecellen, kan het echter niet lang duren voordat ze een veelgebruikte technologie zijn voor het opwekken van zonne-energie. Bovendien zijn organische cellen goedkoop te produceren en fysiek veelzijdig, wat betekent dat zodra de prestaties kunnen worden verfijnd, organische zonneproducten kunnen concurreren met traditionele kristallijne cellen.

Besparen op je nieuwe zonnepanelen?

Je kan gratis en geheel vrijblijvend offertes aanvragen om zo gemakkelijk prijzen en service te vergelijken. Op die manier vind je snel een betrouwbare installateur in jouw buurt aan de beste prijs.