zonnepanelen werken
Zonnepanelen produceren energie uit zonlicht om de elektriciteitsrekening te verlagen. De hoeveelheid geproduceerde energie is afhankelijk van het type paneel en de omgevingstemperatuur. Wanneer panelen parallel worden aangesloten, wordt de positieve pool van het ene paneel verbonden met de negatieve pool van het volgende. Er zijn verschillende soorten zonnepanelen verkrijgbaar met verschillende vermogens, ruimte-efficiëntie en prijs. Wanneer zonlicht een zonnepaneel raakt, interageert het met siliciumatomen om elektriciteit te genereren. De elektronen worden vervolgens verzameld door draadcircuits en omgezet in stroom die kan worden gebruikt om apparaten, lampen en andere apparaten te laten werken. Dit proces staat bekend als fotovoltaïsche (PV) opwekking.
Monokristallijne zonnepanelen hebben een hoger rendement dan polykristallijne modellen. Dit komt omdat ze een enkel siliciumkristal gebruiken, wat zorgt voor een meer uniforme structuur die een betere elektronenstroom mogelijk maakt. Ze presteren ook doorgaans beter in warme klimaten en hebben minder onderhoud nodig dan andere soorten panelen.
Monokristallijne zonnepanelen zijn echter duurder dan hun polykristallijne tegenhangers. Dit komt grotendeels door de installatiekosten, waaronder omvormers, elektrische beveiligingen, stellingen en arbeid. Het goede nieuws is dat ze u op de lange termijn een aanzienlijk bedrag kunnen besparen en in aanmerking komen voor een federaal belastingvoordeel. Ze zijn ook zwart, zodat ze goed bij de meeste daktypes passen en geen blauwachtig uiterlijk hebben zoals polykristallijne panelen.
Hoe zonnepanelen werken
Mono- en polykristallijne zonnepanelen zijn de twee belangrijkste opties voor huiseigenaren die op zoek zijn naar zonne-energie. Beide bieden een goed rendement op uw investering en besparen u geld op uw energierekening. Maar er zijn enkele verschillen waar u rekening mee moet houden voordat u een beslissing neemt.
Het verschil tussen de twee begint met de manier waarop ze worden gemaakt. Monokristallijne panelen gebruiken een enkel siliciumkristal. Dit wordt gedurende vier dagen gesmolten en gestold, waardoor een groot, cilindervormig stuk puur monokristallijn silicium ontstaat, een staaf genoemd. De staaf wordt vervolgens in een reeks schijven (ook wel wafers genoemd) gesneden om de individuele cellen te vormen waaruit een zonnepaneel bestaat.
Dit proces is het meest energie-intensief en creëert veel afvalsilicium. Daarom hebben deze zonnepanelen de hoogste productiekosten, maar ook de hoogste efficiëntie, doorgaans tussen 13% en 16%. Ze hebben ook een lagere temperatuurcoëfficiënt, waardoor ze beter presteren in warme omstandigheden. Ze zien er donker uit en zijn herkenbaar aan hun afgeronde hoeken en uniforme donkere uitstraling.
Dunnefilmprocessen vormen een integraal onderdeel van alle moderne PV-technologieën. Zelfs de meest voorkomende zonnecellen van gewaferiseerd kristallijn silicium gebruiken een dun diëlektricum voor ARC. De populairste nieuwe zonnetechnologie is er echter een die gebruik maakt van ultradunne absorberfilms (tot 100x dunner dan conventionele kristallijne silicium PV-cellen). De efficiëntie van deze dunnefilmsystemen varieert afhankelijk van het gebruikte type fotovoltaïsch materiaal, maar varieert van 7% tot 18%. Ze zijn ook lichter en flexibeler dan mono- of polykristallijne siliciumpanelen, waardoor ze ideaal zijn voor daken en andere verticale oppervlakken.
Organische fotovoltaïsche zonne-energie, gemaakt van polymeren en andere organische materialen met fotovoltaïsche eigenschappen, is de nieuwste dunnefilmtechnologie. Deze zijn het meest licht en flexibel en kunnen in kleding of andere stoffen worden verwerkt. Andere dunnefilmtechnologieën zijn onder meer cadmiumtelluride (CdTe) en koperindiumgalliumselenide (CIGS). Het grootste nadeel hiervan is het feit dat ze een giftig element gebruiken: cadmium. Dit vormt een risico voor fabrieksarbeiders en is een zorg voor het milieu wanneer ze worden vervaardigd en verwijderd.
MIT-onderzoekers hebben stoffen zonnecellen ontwikkeld die dunner zijn dan een mensenhaar, maar toch duurzaam genoeg om in kleding te worden geweven. Ze wegen ook een honderdste van het gewicht van traditionele zonnepanelen en genereren 18 keer meer stroom per kilogram. Het team werkt aan een proces waarmee ze dit zonnetextiel kunnen produceren op een schaal die betaalbaar is voor massaproductie.
Het zonneweefsel is gemaakt met een polymeer genaamd Poly(3,4-ethyleendioxythiofeen), of PEDOT, waarvan is vastgesteld dat het de geleidbaarheid van een materiaal verhoogt. Het is bedekt met drie andere polymeren, waaronder halfgeleidende kleurstoffen zoals de blauwe kleurstof koperftalocyanine, die licht absorberen en omzetten in energie.
Deze flexibele, lichtgewicht zonnecellen kunnen worden gebruikt om apparaten op te laden en elektriciteit te leveren in gebouwen die het gewicht van grote zonnepanelen niet kunnen dragen. Ze worden al getest op het tennistoernooi van Roland-Garros om de mobiele telefoons van toeschouwers van stroom te voorzien. Uiteindelijk zou de technologie kunnen worden geïntegreerd in tenten en andere buitenuitrusting, maar ook in gordijnen en meubilair voor binnen.