mei 12, 2020

Hoe werken uw duurzame zonnepanelen?

by Kai van de Wiel in Blog

Zonnepanelen worden door steeds meer Nederlandse huizenbezitters aangeschaft. Dankzij zonnepanelen besparen mensen op hun energierekening en dragen ze bij aan een duurzame samenleving, maar hoe werken uw duurzame zonnepanelen nu precies? In het kennisblog van deze week gaan we op zoek naar het antwoord op deze vraag.

BS007 Huis met zonnepanelen

De opbouw van een duurzaam zonnepaneel

Voordat we antwoord kunnen geven op de vraag hoe zonnepanelen werken, is het allereerst belangrijk dat we weten uit welke lagen een zonnepaneel is opgebouwd. De speciale en minutieus uitgedachte constructie van een zonnepaneel draagt namelijk voor een groot deel bij aan de duurzame werking ervan:

Het frame is een belangrijk onderdeel in de constructie van het zonnepaneel. Het zorgt er allereerst voor dat alle onderdelen van het zonnepaneel netjes bij elkaar worden gehouden. Daarnaast heeft het een praktische functie. Dankzij het stevige frame kan een zonnepaneel veilig en stabiel op een aluminium rails of plat dak onderconstructie worden gemonteerd.

Dit is één van de onderdelen van het zonnepaneel dat zorgt voor de broodnodige bescherming. Het veiligheidsglas beschermt de zonnecellen tegen weerselementen zoals hagel, sneeuw, regen en hoge temperaturen.

Deze laag, die in de vorm van een coating is aangebracht op het veiligheidsglas, heeft een tweeledige werking. Enerzijds zorgt de anti reflecterende component voor een betere en gespreide lichtinval op de onderliggende zonnecellen van het zonnepaneel wat de opbrengst ten goede komt. Anderzijds zorgt de vuilafstotende laag ervoor dat zaken als stof, vogelpoep en bladeren gemakkelijk van het zonnepaneel worden afgespoeld met een lichte regenbui. Onderhoud van de zonnepanelen is hierdoor minder frequent nodig.

Onder en boven de zonnecellen zit een waterdicht en beschermende kunststof laag die ervoor zorgt dat vocht niet tot de zonnecellen kan doordringen.

Direct op de zonnecel liggen de zogenaamde geleiders of bus bars. Deze zorgen ervoor dat de stroom opgewekt in de zonnecellen naar de aanhechtingspunten van het zonnepaneel wordt vervoerd waarna het via de omvormer en de meterkast in uw huis gebruikt kan worden.

Dit is misschien wel de belangrijkste laag van het zonnepaneel. Dankzij de zonnecellen wekken de zonnepanelen stroom op. Om de vraag te beantwoorden hoe duurzame zonnepanelen werken, komen we later dit blog uitgebreid op de werking van de zonnecellen terug.

Deze kunststof plaat beschermt de zonnecellen evenals het veiligheidsglas tegen weersinvloeden van buitenaf. Deze laag is dus essentieel voor een goede prestatie en bescherming van het zonnepaneel.

Hoe werken duurzame zonnepanelen: van zonlicht tot wisselstroom

Om de centrale vraag ‘hoe werken duurzame zonnepanelen’ te beantwoorden gaan we terug naar het jaar 1839. De Franse natuurkundige Edmond Becquerel ontdekt in dat jaar dat het mogelijk is om licht om te zetten in elektriciteit. Dit zogenaamde fotovoltaïsch effect is de basis voor ons hedendaagse zonnepaneel. Maar hoe gaat dit effect in zijn werk?

Een zonnepaneel bestaat dus zoals we hebben gezien uit meerdere lagen. De zonnecel zelf bestaat uit twee dunne laagjes silicium. Eén van deze lagen heeft een overvloed aan elektronen en de andere laag heeft tekort aan elektronen. Hierdoor willen de elektronen van de laag met het overschot graag overspringen naar de laag met het tekort, maar de elektronen hebben hiervoor zelf te weinig energie. Dankzij het (zon)licht zijn de elektronen in staat om in beweging te komen en zich te verplaatsen van de ene laag naar de andere. Door deze verplaatsing ontstaat een constante spanning die we gelijkstroom noemen. Dit proces voltrekt zich gelijktijdig in de verschillende zonnecellen van het zonnepaneel. Dankzij de geleidende laag wordt de opgewekte stroom via de afvoerpunten richting de (micro-) omvormer vervoerd.

BS007 Zonnecel

De cruciale taak van de omvormer

De zonnecellen hebben dus gelijkstroom opgewekt dankzij het (zon)licht en de unieke eigenschappen van silicium. Maar deze gelijkstroom is nog niet bruikbaar voor de elektronische apparaten in uw huishouden. Dankzij de omvormer wordt deze gelijkstroom omgezet in wisselstroom. Deze wisselstroom komt vervolgens uit in uw meterkast. Hier wordt gekeken of de stroom direct nodig is in uw woning. Bent u bijvoorbeeld een was aan het draaien dan zal u direct gebruik maken van de stroom opgewekt door uw zonne-energiesysteem. Bent u echter niet thuis of produceren uw zonnepanelen meer stroom dan dat u nodig heeft? Dan wordt de wisselstroom conform de huidige salderingsregeling teruggeleverd aan het net. In ons kennisblog over de slimme meter leest u meer over dit proces.

Hoe werken duurzame zonnepanelen: het effect van schaduw

Het proces van stroomopwekking in de zonnecellen kan natuurlijk door verschillende factoren beïnvloed worden. Een belangrijke beperkende factor is ‘schaduw’. Op het moment dat er schaduw valt op één zonnepaneel op uw dak, zullen alle andere zonnepanelen in de keten hier last van ondervinden.

Om er toch voor de zorgen dat zonnepanelen zo optimaal mogelijk werken, zijn voor de beperkende factor ‘schaduw’ twee oplossingen bedacht: SolarEdge Power Optimizers en Enphase Micro-omvormers. Power Optimizers zorgen ervoor dat ieder zonnepaneel in de keten individueel aangestuurd wordt waardoor deze te allen tijde zo optimaal mogelijk presteert. Het beperkende effect van schaduw op een zonnepaneel wordt dus tot één zonnepaneel gereduceerd. Micro-omvormers hebben, zoals de naam al doet vermoeden, een extra functie. Niet alleen optimaliseren zij de opbrengst per zonnepaneel, ze zetten tegelijkertijd ook de opgewekte gelijkstroom om in (veilige) wisselstroom. Omdat dit direct onder het zonnepaneel gebeurt, ontstaan er een aantal extra voordelen voor uw zonne-energiesysteem. Hierover leest u meer in ons kennisblog over het effect van schaduw op zonnepanelen.

Power Optimizer
Power Optimizer

Micro Omvormer

Micro Omvormer

Hoe werken duurzame zonnepanelen: een milieubewuste keuze

We hebben het nu uitgebreid gehad over de opbouw en werking van een zonnepaneel. Zoals u hebt kunnen lezen komen bij het opwekken van zonne-energie op geen enkele manier milieuvervuilende stoffen vrij. Bij het productieproces van een zonnepaneel komen deze stoffen wel vrij. Toch is een zonnepaneel een zeer bewuste keuze als u een steentje wil bijdrage aan een duurzame samenleving. Dankzij de schone methode waarop de stroom door een zonne-energiesysteem wordt opgewekt, zijn de vervuilende stoffen die bij de productie van een zonnepaneel vrijkomen na 2 jaar tenietgedaan. Aangezien de premium kwaliteit zonnepanelen die wij aanbieden minimaal 25 jaar (en vaak zelfs langer) meegaan, betekent dit dus dat u minimaal 23 jaar lang ‘milieuwinst’ boekt met uw zonnepanelen.

BS007 Milieuwinst

Wilt u op een duurzame methode uw eigen energie opwekken én wilt u besparen op uw eigen energierekening? Vraag dan een vrijblijvende offerte aan en één van onze eigen adviseurs helpt u verder.