Ga direct naar uw Account of bekijk de Demo Visit our site in English

/// Werking van zonnepanelen

Hoe werken zonnepanelen

Met behulp van zonnepanelen kunt u duurzaam energieopwekken. Doordat de prijs van zonnepanelen de laatste jaren spectaculair is gedaald, wordt het steeds aantrekkelijker om in zonneenergie te investeren.

Een korte introductie hoe zonnepanelen werken. (engels)

Basics:

Het zonlicht dat wij kennen, heeft zijn oorsprong in het kernfusieproces dat zich in het binnenste van de zon plaatsvindt. De zon wordt door dit proces “opgewarmt” tot een effectieve oppervlaktetemperatuur van rond de 5500 graden Celsius en zendt als gevolg van deze temperatuur straling uit; het zonlicht.

Als we het zonlicht met een prisma uit elkaar halen zien we dat het zonlicht uit een groot aantal kleuren bestaat, denk aan een regenboog. We zien hoogenergetisch (een korte golflengte) paars tot en met laagenergetisch (lange golflengte) rood.


Ongeveer 45% van het licht dat wordt uitgezonden door de zon, bestaat uit het zichtbare licht dat wij met onze ogen kunnen waarnemen.
Buiten dit zichtbare licht om, bevat het zonlicht ook componenten die wij niet kunnen zien; het zogenaamde ultraviolet (UV) en het infrarood (IR).
Ultraviolet is zeer hoog energetisch en dus schadelijk, terwijl infrarood juist een goed doordringend vermogen heeft van zeer lage energie.
De zon zendt naast deze stralingsvormen ook nog eens rontgenstraling en microgolven uit, maar in vergelijking tot de eerder genoemden gaat het hier om relatief lage hoeveelheden.

Onderstaande afbeelding geeft het licht spectrum weer, dit is een grafiek waarin de golflengte van het licht is uitgezet is tegen de intensiteit.
Op deze grafiek is te zien uit welke lichtsoorten het zonlicht is opgebouwd.

Zonlicht op een zonnecel:


Zonnecellen beschikken specifieke halfgeleiders eigenschappen en hebben een materiaal specifieke band-gap.
Als de halfgeleider zonlicht met precies de juiste energie en dus golflengte toegediend krijgt, kan een elektron van de valentieband overspringen naar de geleidingsband. De energie van het zonlicht moet echter wel voldoen aan de eis die gesteld wordt door het materiaal. Is de energie te hoog, dan wordt de straling gereflecteerd of omgezet in warmte.
Is de energie te laag, dan wordt de straling doorgelaten of omgezet in warmte. Het is om deze reden dat een zonnepaneel warm wordt als het in de zon gezet wordt. Zonlicht dat niet benut wordt, wordt deels omgezet in warmte. De blauwe kleur is hiermee tevens verklaard, omdat de band-gap van het veelgebruikte silicium overeenkomt met het rode en groene deel van het zichtbare licht, wordt het blauwe licht afgedaan als te hoog energetisch.

Uren met volle zon:


Een zonuur kan qua vermogen sterk veranderen als functie van het seizoen; een zonuur in de winter levert immers minder energie dan een zonuur in de zomer. Een uur volle zon is vastgesteld als een uur waarin het aardoppervlak een zoninstraling van 1000 W/m2 ontvangt en staat dus gelijk aan 1 kWh/m2. Aangezien het Nederlandse aardoppervlak gemiddeld per jaar ongeveer 1000 kWh/m2 energie ontvangt, kunnen we dus zeggen dat Nederland gemiddeld 1000 uren volle zon per jaar ontvangt.

Wilt u een nauwkeurigere berekening uitvoeren, gebruik dan de kaart rechts om uw lokale zon aanbod uit te lezen.

Instralingsfactor

De zogenaamde instralingfactor geeft als percentage weer hoe de opbrengst van uw zonnepanelen afhangt van hun positie. Het getal is afhankelijk van zowel de hellingsrichting als de hellingshoek van uw zonnepanelen. Voor Nederland is ideale situatie (100%) een zuidwaarts gericht zonnepaneel dat een hoek van 35 graden met de grond maakt. Dit is echter niet altijd mogelijk. Middels onderstaand diagram kunt u zelf bepalen welke opbrengstfactor op u van toepassing is.

De witte lijnen geven weer welke opbrengstfactor u dient te rekenen.