Van zonlicht naar elektriciteit

Een zonnepaneel bestaat uit tientallen zonnecellen, gemaakt van het materiaal silicium. Silicium is super zuiver zand, het op één na meest-voorkomende element op aarde. Iedere zonnecel doet eigenlijk niets anders dan het direct omzetten van zonlicht in elektriciteit. Dit heet een fotovoltaïsch effect (of PV voor het engelse photovoltaic). Het stelt je in staat om zonder bewegende delen elektriciteit op te wekken. Dit gebeurt bovendien op een veel directere wijze dan bij de elektriciteitsproductie via kolen, gas of een kerncentrale omdat er geen transport nodig is.

De voordelen van zonnepanelen

Door het gebrek aan bewegende onderdelen, gaan zonnepanelen tientallen jaren mee. In Duitsland liggen enkele zonnepanelen al sinds 1976 op een dak, en werken nog steeds perfect. Dat is meer dan 35 jaar!

Er is geen brandstof nodig om elektriciteit op te wekken. De zon doet haar werk, en zal dat nog vele miljoenen jaren blijven doen.

Zonne-energie is super schoon, er is geen CO2 uitstoot en daardoor help je tegen klimaatsverandering.

Hoe werkt het in detail?

Wanneer je het opwekken van elektriciteit in een zonnecel in detail bekijkt, gebeuren er drie dingen:

Fotonen in zonlicht raken de zonnecel, en worden daar geabsorbeerd door een halfgeleidend materiaal (meestal silicium).

Negatief geladen elektronen worden vrijgemaakt om te bewegen, en veroorzaken hierbij een elektrisch potentieel. Door het ontwerp van de zonnecel worden de elektronen in één richting gestuurd, waardoor de ene kant van de cel een negatieve spanning krijgt, en de andere kant een positieve spanning. Hierbij wordt een stroom opgewekt.

Door meerdere cellen in een serie te schakelen, wordt de elektrische stroom een hoeveelheid die nuttig ingezet kan worden.

Eén enkele zonnecel levert 0.4 tot 0.5 Volt aan spanning en 8 Ampère. Dit betekent zo'n 3.5 Watt aan vermogen. Op één zonnepaneel bevinden zich meestal 72 zonnecellen die in serie geplaatst zijn, waardoor een zonnepaneel in de volle zon ongeveer 240 tot 300 Watt aan vermogen genereert. Een consumenten systeem bestaat in de regel uit 3 tot 20 zonnepanelen.