Werking zonnepanelen

Van zon naar zonne-energie

Renate van den Brink
Door: Renate van den Brink

Wist jij dat de basis van zonnepanelen al vroeg in de negentiende eeuw is gelegd? In 1839 ontdekte Edmond Becquerel namelijk het fotovoltaïsche effect. Tot op de dag van vandaag gebruiken wij nog steeds dit effect in zonnepanelen. Benieuwd hoe dit werkt? Dat leggen we je uit op deze pagina.

Zonne-energie opwekken met zonnepanelen

Zonnepanelen wekken energie op uit zonlicht. Dit komt doordat zonnepanelen lichtdeeltjes uit zonnestraling kunnen absorberen. De geabsorbeerde lichtdeeltjes bewegen tussen verschillende lagen binnen het zonnepaneel, hierdoor ontstaat elektrische spanning en uiteindelijk energie. Eigenlijk zou je dit principe kunnen vergelijken met de werking van een batterij. Net als een zonnepaneel maakt een batterij gebruik van een positief en negatief geladen zijde. Sluit je deze twee zijdes op elkaar aan? Dan gaan de elektroden bewegen en deze beweging genereert stroom. Bij zonnepanelen van Zonneplan komt de opgewekte energie neer op gemiddeld 260 kWh per zonnepaneel.

Werking van zonnecellen

Een zonnepaneel bestaat uit 120 half-cut zonnecellen en wordt vaak gemaakt van silicium. Deze zonnecellen zijn de drijvende kracht in het zonnepaneel: zij zetten het zonlicht om in elektrische energie. Onder ideale omstandigheden levert elke cel gemiddeld 4,2 watt vermogen.

Wist jij dat silicium het hoofdbestandsdeel is van zand?

Omdat silicium nauwelijks stroom geleidt, is het niet optimaal om alleen dit materiaal te gebruiken voor zonnecellen. Daarom zijn er aan de silicum-lagen van zonnecellen andere materialen toegevoegd. Hiermee wordt de zonnecel een halfgeleider. Dit houdt simpel gezegd in dat een zonnecel altijd uit verschillende positief en negatief geladen lagen bestaat.

De bovenkant van de zonnecel is de negatieve n-laag en bestaat voor een groot deel uit fosfor. De onderkant van de zonnecel is de positieve p-laag en bestaat voornamelijk uit borium. In de fosfor-laag zit één elektron meer dan in silicium en in de borium laag zit één elektron minder dan in silicium. Onder invloed van het zonlicht kunnen de elektronen in de fosforlaag (de negatief geladen N-laag) naar de boriumlaag (de positief geladen P-laag) bewegen. Zo veroorzaakt zonlicht een elektrisch spanningsverschil tussen de P-laag en de N-laag. Door beide lagen te verbinden met een metaaldraad, gaat de stroom door het zonnepaneel heen.

Het zonnepanelen-systeem: van zonnepaneel naar meterkast

De stroom die zonnecellen opwekken is ‘gelijkstroom’. Voordat jij deze stroom kan gebruiken voor het opladen van je elektrische auto of het laten branden van de lichten in jouw huis, moet dit eerst omgezet worden naar ‘wisselstroom’. Dat is de taak van de omvormer. Vanaf de zonnepanelen loopt er een kabel naar de omvormer en vanaf de omvormer loopt er een kabel naar de meterkast. Deze verbindingen zorgen ervoor dat jouw zonnepanelen-systeem compleet is en aangesloten is op de stroomvoorziening. Zo kan jij direct na installatie je zonnestroom gebruiken voor jouw elektrische apparaten!

Zonne-energie in 4 stappen

Zonnepanelen, zonnecellen, fotonen en omvormers. Veel informatie en details, maar hoe werkt jouw zonnepanelen-systeem nou echt? Dat leggen we je eenvoudig uit in 4 stappen:

Stap 1: De zonnepanelen

De zonnecellen van de zonnepanelen absorberen het zonlicht dat op de zonnepanelen valt. De opbouw van de zonnecellen zorgt ervoor dat elektronen binnen het paneel gaan bewegen. Hierdoor ontstaat er spanning die zorgt voor de zonne-energie, in de vorm van gelijkstroom.

Stap 2: De omvormer

Voordat de opgewekte zonnestroom gebruikt kan worden, moet deze gelijkstroom omgezet worden in bruikbare wisselstroom. Dit doet de omvormer. Zo kan jij de stroom gebruiken voor jouw elektrische apparaten.

Stap 3: De meterkast

Vanaf de omvormer loopt een kabel naar de meterkast. Deze kabel wordt aangesloten op een vrije groep in de meterkast. De installatie wordt door ervaren en gecertificeerde Zonneplan monteurs gedaan. Natuurlijk altijd in overleg met jou.

Stap 4: Het zonne-systeem werkt!

Als alles is aangesloten, kun jij starten met besparen! Jouw opbrengsten van jouw zonnepanelen kan jij makkelijk bijhouden via de app. Zo kan jij eenvoudig met jouw familie, vrienden of buren vergelijken op welke dagen jullie maximaal profiteren van zonne-energie. Fantastisch toch?