Een zonnepaneel is een plaat, die een groot aantal zonnecellen bevat. Deze zonnecellen zijn gemaakt van het materiaal silicium. Silicium is een materiaal wat wij ook wel kennen als zand. Als zand wordt verhit, ontstaat er vloeibare silicium. Deze vloeibare massa wordt vervolgens afgekoeld, waardoor er een harde massa ontstaat met kristallen, of te wel zonnecellen. Deze harde massa wordt vervolgens in rechthoekige platen gezaagd. Er worden twee dunne platen op elkaar bevestigd, die samen één zonnepaneel vormen.
Dit paneel is echter nu nog geen halfgeleider, wat wel belangrijk is. Om er voor te zorgen dat deze platen halfgeleiders worden, wordt er aan de boven- en onderkant een laagje fosfor op de platen aangebracht. Daarna worden de platen tussen twee transparanten platen geplaatst om ze te beschermen.
De panelen zijn nu ver af, maar zijn nog niet bruikbaar. Dit komt omdat de panelen nog geen energie kunnen omzetten, wat wel van essentieel belang is natuurlijk. Om er voor te zorgen dat de panelen energie kunnen omzetten, worden er dunne lijntjes metaal op het paneel gedrukt. Via deze lijntjes wordt energie getransporteerd naar de bekabeling. Nu de metalen lijntjes toegevoegd is het paneel klaar.
De algemene werking van zonnepanelen is eenvoudig. Er valt zonlicht op de zonnepanelen, die de panelen vervolgens omzetten in gelijkstroom. Via de bekabeling van de zonnepanelen wordt deze gelijkstroom getransporteerd naar de omvormer. Deze omvormer zorgt er vervolgens voor dat de gelijkstroom wordt ‘omgevormd’ in wisselstroom. De apparaten die in woningen staan, draaien namelijk op wisselstroom en niet op gelijkstroom.
Nu weten we hoe zonnepanelen in grote lijnen werken, maar hoe zit het nou precies vraag je je misschien af. Een zonnepaneel bestaat, zoals eerder beschreven, uit twee dunne platen die voort gekomen zijn uit silicium. Als er licht op deze platen valt gaan de atomen die tussen deze platen zitten, bewegen en wekken ze zo stroom op. Aangezien de zonnepanelen licht omzetten in stroom, worden de panelen ook wel fotovoltaïsche panelen genoemd.
Fotovoltaïsch klinkt misschien als een moeilijk woord, maar eigenlijk is heeft het een simpele betekenis. Het woord komt uit get Grieks, waar ‘Foto’ voor licht staat en ‘voltaïsch’ refereert naar Volt (stroom). Fotovoltaïsche panelen zetten dus licht om in stroom!
Welke soorten zonnepanelen zijn er?
In de basis werken zonnepanelen allemaal hetzelfde, maar toch kan er onderscheid gemaakt worden tussen drie verschillende soorten zonnepanelen:
- monokristallijn zonnepanelen
- polykristallijn zonnepanelen
- dunne film zonnepanelen
Dit type zonnepaneel komt het meeste voor in Nederland. Je kan het paneel herkennen aan haar egale, zwarte kleur. Deze panelen zijn zo populair, omdat ze het hoogste rendement hebben. Om te begrijpen waarom dit paneel het meeste oplevert, moeten we even teruggaan naar de basis: hoe worden zonnepanelen gemaakt. Zoals eerder beschreven worden zonnepanelen gemaakt van silicium dat is verhit en vervolgens wordt afgekoeld. Het proces van afkoeling speelt een belangrijke rol in het rendement van het paneel. Bij monokristallijn panelen wordt het silicium heel langzaam afgekoeld, waardoor de kristallen genoeg tijd hebben om zich te vormen. Er ontstaan dan ook alleen maar hele kristallen (mono). Doordat er alleen maar hele kristallen zijn is het rendement het hoogst, maar hebben de panelen ook een egale, donkere kleur. Het nadeel van dit type paneel is alleen dat ze ook het duurst zijn.
Ook dit type paneel komt veel voor in Nederland: de polykristallijn zonnepaneel. Dit paneel heeft een lager rendement dan de monokristallijn, maar is daarom ook goedkoper. Het verschil in rendement zit hem weer in het afkoelingsproces van het silicium. Bij monokristallijn zonnepanelen wordt het silicium namelijk versnel afgekoeld en in rechthoekige mals. Doordat het materiaal snel wordt afgekoeld, hebben de kristallen niet genoeg tijd om zich te vormen, waardoor er géén hele kristallen ontstaan. Er ontstaan meerdere, gebroken kristallen (poly). Hierdoor is het rendement van het zonnepaneel lager. Je kan deze gebroken kristallen ook terugzien aan het uiterlijk: het paneel is blauw en gevlekt. Veel mensen vinden dit type zonnepaneel daarom minder mooi dan monokristallijn zonnepanelen.
Dunne film zonnepanelen, ook wel bekend als Amorfe zonnepanelen, worden eigenlijk nauwelijks tot niet gebruikt voor woningen. Het rendement van dit paneel is namelijk 50% lager dan van bijvoorbeeld een monokristallijn zonnepaneel. Dit komt doordat dunne film zonnepanelen worden gemaakt van amorfe silicium. Dit is een ander materiaal dan waar de kristallijn zonnepanelen van gemaakt worden. Dit amorfe silicium kan wel licht in stroom omzetten, alleen dan met een zeer laag rendement.
Je vraagt je misschien af waarom dunne film zonnepanelen dan bestaan. Dit type zonnepaneel is goedkoop en wordt toegepast voor zaken die weinig stroom vragen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het dak van je camper. Een camper heeft weinig stroom nodig, waardoor je met dunne film zonnepanelen goed zit. Daarnaast wordt dunne film ook toegepast in bijvoorbeeld rekenmachines en horloges.
Een omvormer is een essentieel onderdeel van je zonnepanelen-installatie. Een omvormer zorgt er namelijk voor dat de gelijkstroom die de zonnepanelen produceren, worden omgezet naar wisselstroom. Wanneer je een omvormer kiest, houdt dan rekening met de volgende aspecten: het vermogen van de zonnepanelen, de fase van je hoofdzekering en de ligging van je zonnepanelen (denk aan mogelijk schaduw op je panelen die prestaties beïnvloeden en dus ook de omvormer nadelig kan beïnvloeden).
Een omvormer heeft een gemiddelde levensduur van 10 tot 15 jaar. Om deze levensduur te behalen, of misschien zelfs te verlengen, is het belangrijk om er voor te zorgen dat een omvormer een goede plek in of om het huis staat én dat de omvormer op juiste manier geïnstalleerd is. Wanneer dit niet het geval is kun je je beroepen op je je installatie-garantie die in de meeste gevallen gegeven wordt door jouw installateur. Deze garantie is meestal twee jaar geldig. Wanneer de omvormer na twee jaar stuk gaat dan is het meestal niet meer de schuld van de installateur, maar hoogst waarschijnlijk een fabricagefout. Gemiddeld genomen bedraagt de garantietijd op een omvormer 10 jaar.
Zonnepanelen vragen nauwelijks onderhoud. De panelen zijn egaal en staan vaak schuin, waardoor het meeste vuil er met een regenbui vanzelf afglijdt. Echter kan er soms wat hardnekkiger vuil blijven zitten, denk hierbij bijvoorbeeld aan vogelpoep. Het is belangrijk dat de zonnepanelen schoon blijven, want vuil zorgt namelijk voor een lager rendement.
Om ervoor te zorgen dat je zonnepanelen schoon blijven, kan je ze of jaarlijks zelf schoonmaken of laten schoonmaken of gebruik maken van nanocoating. Nanocoating zorgt voor een beschermlaagje op je zonnepanelen, waardoor vuil zich niet kan hechten aan het paneel, maar er gelijk afglijdt. Op deze manier hoef je niet het risico te lopen dat je zonnepanelen vies worden of beschadigd raken.
