Zonnepaneel weetjes

 

Een fotovoltaïsch paneel of zonnepaneel , kortweg PV-Paneel is een paneel dat zonne-energie omzet in elektriciteit. Om dit te realisren word teen groot aantal fotovoltaïsche cellen op een panel gemonteerd . De opgevangen zonne- energie is een vorm van duurzame energie. Het op deze wijze opslaan en omzetten van zonne-energie wordt zon –PV genoemd. Zonnepanelen worden ook toegepast voor het wekken van energie in de ruimtevaart en  moeilijk te bereiken gebieden .

Een zonnepaneel moet niet verward worden met een zonnecollector . Een collector is gebouwd volgens een ander principe, namelijk opwarming van een stromend medium, meestal water. Er zijn standaardpanelen van bijvoorbeeld 60 vierkante zonnecellen van bijvoorbeeld 60 vierkante zonnecellen van elk 156 mm zijde , wat overeenkomt met een afmeting van het paneel van ongeveer 1,6 vierkante meter.

Bouw en werking

Zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium dat uit twee lagen bestaat . Onder invloed van het opgevangen licht gaat er tussen de twee lagen een elektrische stroom lopen . Zonnecellen oftewel fotovoltaïsche cellen ontlenen hun naam dus volgens dit principe. (Grieks photos: licht, en volt naar de eenheid van elektrische spanning). Een ander systeem van PV is dat waarbij de elementen gemaakt zijn met de dunne laag technologie.  Amorf silicium is het voornaamste in deze. Ze hebben een lager rendement , maar zijn ook aanzienlijk goedkoper . Het rendement van de gangbare zonnecellen ligt tussen de ca.10 en 20 %, waarbij de cellen met betere rendementen (verbeterde techniek) wel duurder zijn.

Fotovoltaïsche zonnepanelen gebruiken zonlicht of daglicht , waarbij door de absorptie van fotonen in de cellen een wrijving onstaat die gebruikt wordt voor de opwekking van elektriciteit.

Zonnecellen van esthetische kwaliteit die bijzonder geschikt zijn voor zichtbare architecturele toepassingen worden achtercontactcellen genoemd. De benaming is zo ,omdat alle elektrische contacten op de achterzijde plaatsvinden en de voorkant een nauwelijks zichtbaar metalen rooster heeft; zonder storende dubbele metaalstroken . Het resultaat hiervan is een grotere bruikbare oppervlakte van de cellen en geleverde hoeveelheid elektriciteit.

De wijze van verwerking van silicium bepaalt de kwaliteit van het paneel .

Er zijn 3 soorten te weten :

  1. Monokristallijn: De zonnecellen in een monokristallijn zonnepaneel bestaan uit één kristal. Het oppervlak van monokristallijne zonnecellen heeft geordende elektroden en is egaal zwart. Deze zonnepanelen hebben het hoogste rendement. Monokristallijne zonnepanelen hebben enkele procenten meer opbrengst dan polykristallijne. Deze panelen zijn duurder, maar hebben een hoger rendement per oppervlakte. De beste keuze voor het behalen van een maximale rendement en bij een beperkte ruimte.
  1. Polykristallijn: In een polykristallijn zonnepaneel bevinden zich zonnecellen die bestaan uit meerdere grove kristallen. Een polykristallijne zonnecel vertoont een soort gebroken schervenpatroon. De polykristallijne zonnepanelen zijn gunstig geprijsd en bieden een redelijk hoog rendement, hoewel minder rendement dan monokristallijne zonnepanelen. Wanneer er genoeg ruimte op een dak aanwezig is, is dit de beste keuze.
  1. Amorf: In een dunne-filmzonnepaneel wordt amorf silicium gebruikt. Amorfe zonnepanelen bevatten geen kristallen maar poeder. Hierdoor zijn ze zeer buigzaam. De amorfe zonnepanelen geven het minste rendement van de drie. De prijs ligt wel een stuk lager, maar deze zonnecellen zijn minder geschikt voor toepassing in zonnepanelen.

Toepassing                                                      

Zonnepanelen worden onder andere toegepast voor :

  • Off-grid of autonome toepassing
  • Ruimtevaart
  • Direct verbruik
  • Netgekoppelde zonnestroomsystemen

Off –grid toepassing

Zonnecellen worden vaker geplaatst op plekken waar het duur of zeer moeilijk is om gebruik te maken van het lichtnet , hoogspanningsnet of van een aggregaat.

Als voorbeelden kunnen we noemen zeilboten , lichtboeien op het water , lantaarns op afgelegen kruispunten en soms gehele dorpen . Ook draagbare gadgets als rekenmachines en zaklantaarns worden voorzien van panelen . De stroom wordt weliswaar opgeslagen middels een accusysteem . De accu’s moeten wel voldoende capaciteit kunnen opslaan om een paar donkere dagen te overbruggen . De accu wordt overdag opgeladen en zorgt in de nachtelijke uren voor de levering van energie naar de lichtpunten.

Ruimtevaart

Zonnepanelen zijn op grote schaal zeer succesvol toegepast in de ruimtevaart .

Ruimteschepen in een baan om de aarde en met bestemmingen in het binnenste deel van het zonnestelsel worden veelal uitgerust met zonnepanelen . Het Internationaal ruimtestation I.S.S is de bekendste die zit in de baan om de aarde . Het ruimtestation bestaat uit een centraal geraamte waaraan zestien enorme zonnepanelen zijn gevestigd.  Voor verder afgelegen bestemmingen als Mars zijn de panelen niet in staat om voldoende energie op te wekken als gevolg van het zwakke zonlicht en zijn er andere systemen  zoals thermo-elektrische radio-isotopengeneratoren beter geschikt.

Direct verbruik

Een paneel kan ook aangesloten worden als aandrijving  aan een direct verbruikend  toestel .De zonnewagen is daar een goed voorbeeld van , die met behulp van een accu ook kan rijden wanneer er onvoldoende zonlicht beschikbaar is .

Netgekoppeld zonnestroomsysteem

Het gros van de zonnepanelen  worden via een omvormer (inverter) aan het hoogspanningsnet. Systemen die aan het netwerk gelinked zijn sluizen de niet- verbruikte energie door naar het energiebedrijf. In dit geval loopt de verbruiksmeter achteruit gedurende de periode dat er minder wordt verbruikt dan het paneel levert.  Systemen die aan het elektriciteitsnet gekoppeld worden , zijn netgekoppelde decentrale wekkers.  De inverter zet de gelijkspanning van de panelen om naar wisselspanning van het lichtnet .  De fase moet gelijk zijn . Mocht het zijn dat de inverter vanwege uitval van het lichtnet niet kan werken is er geen stroom . Netgekoppelde opwekkers kunnen dus niet gebruikt worden voor overbruggen van een stroomstoring.

Plaats een reactie