Hoe werkt zonne-energie

Zonne-energie is energie van de zon in de vorm van warmte en licht. Ook U kunt gebruik maken van deze energie! Door middel van bijvoorbeeld zonnepanelen wordt zonne-energie omgezet in zonnestroom die u in uw eigen woonomgeving kunt gebruiken. Een zonnepaneel of fotovoltaïsch paneel, kortweg pv-paneel is een paneel dat zonne-energie omzet in elektriciteit. Hiertoe wordt een groot aantal fotovoltaïsche cellen op een paneel gemonteerd. Zonnecellen zijn meestal gemaakt van silicium. Dat silicium bestaat uit twee lagen. Onder invloed van licht gaat er tussen de twee lagen een elektrische stroom lopen. De wijze waarop silicium is verwerkt bepaalt de kwaliteit van het paneel. Er zijn drie soorten, te weten: monokristallijn, polykristallijn en amorf.

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.

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.

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.

De zonnepanelen worden via een omvormer (inverter) aan het elektriciteitsnet gekoppeld. Systemen die aan het elektriciteitsnet zijn gekoppeld sluizen de energie die niet wordt gebruikt, door naar het energiebedrijf. In dat geval loopt de verbruiksmeter achteruit zolang in huis minder elektriciteit wordt gebruikt dan het zonnepaneel levert. Systemen die aan het elektriciteitsnet gekoppeld worden, zijn netgekoppelde decentrale opwekkers.De omvormer converteert de gelijkspanning van de zonnepanelen naar de wisselspanning van het lichtnet. De terugverdientijd voor fotovoltaïsche zonnepanelen ligt anno 2013 op ongeveer 7 jaar bij gelijkblijvende elektriciteit prijs.

De technische levensduur ligt, afhankelijk van de kwaliteit, tussen de 30 en 45 jaar. Eventueel moeten  de panelen periodiek schoongemaakt worden om aanslag te verwijderen. Schuin liggende zonnepanelen zullen schoonspoelen door de regen. Op platte daken worden ze schuin geïnstalleerd zodat ze schoonspoelen en een goede hoek hebben ten opzichte van de zon. Een ongunstige ligging veroorzaakt door schaduw van gebouwen of bomen en ook een slechte hoek ten opzichte van de zon kan leiden tot een lager rendement.

Bij de berekening van de wenselijke capaciteit kan het beste een kleine overcapaciteit worden aangeschaft, niet iedereen heeft tenslotte een gemiddeld stroomverbruik of een ideale ligging van het dak. Dus iets in de buurt van 4000 kWh per jaar lijkt voor een particulier ideaal. Belangrijk is dat men daarvoor ook voldoende plaats heeft (op het dak). Voor een installatie met een capaciteit van 3500 kWh per jaar heeft men een dak nodig van 30 m² (3 bij 10 meter), georiënteerd op het zuidwesten. Dat is een groot dak; groter dan het gemiddelde dak.