Zonnepanelen
Voordat u zonnepanelen koopt, moet u weten welke er op de markt zijn, zodat u geen verkeerde aankoop doet. Deze informatie over zonnepanelen moet je echt gelezen hebben om je zoektocht naar de beste zonnepanelen te starten.
Zonnepanelen – Zonnecellen
Zonnepanelen zijn een apparaat dat zonlicht omzet in elektriciteit door middel van een halfgeleider. Zonnepanelen vangen ongeveer 10% van het zonlicht op en zetten dit om in elektriciteit. Ze worden vaak gebruikt als back-upstroombron voor noodgevallen of als aanvulling op andere energiebronnen in kleine elektronische apparaten zoals rekenmachines, mobiele telefoons en draagbare spelconsoles. Ze kunnen ook worden gebruikt om auto’s, vliegtuigen, huizen en andere grote machines op te laden die op elektriciteit werken.
In tegenstelling tot zonnecollectoren produceren zonnepanelen direct energie, namelijk elektriciteit (elektrische energie), wat veel nuttiger en efficiënter is. Wanneer directe transformatie plaats vindt, gaat er veel minder energie verloren dan bij meer traps transformatie, zoals zonnecollectoren – die zonlicht opvangen/concentreren, water aan de kook brengen en stoom vrijgeven, een stoomturbine laten draaien, en pas daarna wordt elektriciteit opgewekt met behulp van een generator.
Moderne zonnepanelen kopen
Moderne zonnepanelen bestaan uit een reeks solide gesoldeerde circuits/sporen van fotovoltaïsche cellen – halfgeleiderapparaten die zonne-energie rechtstreeks omzetten in elektrische gelijkstroom. Dit proces van het omzetten van zonne-energie in elektrische stroom wordt het foto-elektrisch effect genoemd. Al in de twintigste eeuw werd het foto-elektrisch effect kwantitatief beschreven door Albert Einstein.
Hoe werken zonnepanelen
Het principe is gebaseerd op de werking van een halfgeleider, waarbij een halfgeleider een materiaal is waarvan de atomen ofwel extra elektronen hebben (n-type), of andersom, er zijn er niet genoeg van (p-type). Dien overeenkomstig bestaat een halfgeleider fotocel uit twee lagen met verschillende geleidbaarheid. De n-laag wordt gebruikt als kathode en de p-laag wordt gebruikt als anode.
Extra elektronen uit de n-laag kunnen hun atomen verlaten, terwijl de p-laag deze elektronen vangt. En het zijn de lichtstralen van de zon die elektronen “uitslaan” uit de atomen van de n-laag, waarna ze de p-laag in vliegen om lege plaatsen in te nemen. Op deze manier lopen elektronen in een cirkel, verlaten de p-laag, gaan door de belasting en keren terug naar de n-laag.
Selenium was het eerste foto-elektrische materiaal in de geschiedenis en met zijn hulp werden eind 19e en begin 20e eeuw fotovoltaïsche cellen geproduceerd. Maar selenium had een zeer laag rendement (minder dan 1%), daarom gingen ze meteen op zoek naar een vervanger.
Massaproductie van zonnecellen werd pas mogelijk nadat het telecommunicatiebedrijf Bell een zonnecel ontwikkelde op basis van silicium, tot op heden het meest gebruikte materiaal bij de productie van zonnecellen. Gezien het feit dat siliciumzuivering een uiterst kostbaar proces is, wordt voortdurend gezocht naar alternatieve, goedkopere samenstellingen van koper, indium, gallium en cadmium voor silicium.
Om krachtige elektrische apparaten van stroom te voorzien, is de kracht van individuele fotocellen niet genoeg, dus worden ze gecombineerd tot een elektrisch circuit, waardoor ze een zonnebatterij vormen (ook wel een zonnepaneel genoemd ).
Zonnepanelen zijn zo gevormd/geassembleerd dat individuele fotocellen gemakkelijk kunnen worden vervangen in geval van storing. Hun hele structuur is bedekt met duurzaam plastic of gehard glas om ze te beschermen tegen de effecten van externe weersomstandigheden en andere factoren.
Verschil tussen monokristallijn en polykristallijn zonnepanelen
Zonnepanelen worden geclassificeerd op basis van de hoeveelheid opgewekte elektriciteit (in watt), die afhangt van de oppervlakte van het paneel en het ontwerp.
Als we het hebben over het bezette gebied van zonnebatterijen, dan zijn er zowel miniatuur “platen” met een vermogen tot 10W, als vaker gebruikte panelen van 200W of meer. Momenteel variëren de afmetingen van zonnepanelen van slechts 1×1,7 meter tot groter dan 2×2 meter en meer gemoderniseerde panelen van 300W. Zelfs voor nog meer vermogen van de panelen worden er al dubbelzijdige zonnepanelen geproduceerd , waarbij de fotocellen zowel aan de voor- als aan de achterkant zitten.
Monokristallijne zonnecellen
Tot op heden zijn er verschillende hoofdtypen batterijen met verschillende structuren van fotocellen: monokristallijn en polykristallijn.
Monokristallijne batterijen zijn gemaakt van vaste siliciumkristallen, ze verschillen van polykristallijne batterijen:
• efficiëntie, ze hebben een relatief hoog rendement (tot 20%) van het opwekken van elektriciteit uit lichtenergie;
• homogeniteit van de structuur van het enkele kristal, waardoor het verschijnen van defecten wordt geëlimineerd;
• na ongeveer 25 jaar zal het batterijrendement dalen tot slechts 20%;
• bij temperaturen onder nul nemen de prestaties van de batterij niet af;
• aanzienlijke kosten van de batterij vanwege de complexiteit van het technologische proces en de hoge kosten van hoogwaardig silicium.
Polykristallijn zonnepanelen – Depositphotos
Polykristallijne batterijen zijn gemaakt van gecomprimeerde kristallen van verschillende fracties en vormen:
• polykristallijne batterijen hebben een lager rendement en hun conversiepercentage voor lichtenergie is maximaal 0,16%;
• gemengde structuur van polykristallen door het gebruik van een groot aantal heterogene kristallen en mengsels op basis van silicium kunnen verschillende defecten in het ontwerp van de fotocel veroorzaken;
• efficiënte werking bij bewolkt weer;
• na ongeveer 25 jaar zal het batterijrendement dalen tot 30%;
• de kosten van polykristallijne batterijen zijn veel lager dan die van monokristallijne batterijen vanwege de lage kosten van het materiaal dat bij de productie wordt gebruikt.
Verschillen tussen monokristallijne en polykristallijne zonnepanelen
• Qua uiterlijk lijken de cellen van enkele kristallen qua vorm op een vierkant met afgeronde randen. Hun uiterlijk wordt bepaald door de productietechnologie en de structuur van de kristallen zelf, en de uniforme structuur van enkele kristallen wordt verklaard door de juiste vorm van het werkstuk.
• Polykristallijne cellen hebben een gelijkmatige vierkante vorm, die tijdens het productieproces uit prismatische vormstukken worden gesneden. Het heterogene oppervlak van polykristallijne batterijen wordt verklaard door de structuur van siliciumpolykristallen.
• De structuur van eenkristallen en polykristallen verschilt qua vuldichtheid, terwijl het polykristal het hele gebied van de batterij beslaat en het enkele kristal ongevulde gebieden achterlaat.
De structuur van monokristallen en polykristallen van een zonnebatterij
Na analyse van de markt voor deze categorie goederen en rekening houdend met de eigenschappen van zonnecellen, stellen we vast dat enkele kristallen beter en betrouwbaarder werken, en het voordeel van polykristallen zijn hun kosten, die 10-15% lager zijn.
In de technische kenmerken van zonnepanelen komt men vaak de afkorting 3BB, 4BB, 5BB tegen, wat houdt dit in?
3BB, 4BB, 5BB zijn afkortingen die afkomstig zijn van de Engelse woorden Busbar, de letterlijke vertaling betekent “busband”. In een zonnebatterij betekent “Busbar” een verbindende bus (geleider) tussen cellen waar stroom doorheen vloeit, hoe meer bussen per cel, hoe korter de weg voor de huidige elektronen waardoor het rendement van het zonnepaneel toeneemt en de degradatiecoëfficiënt van de module neemt in de loop van de tijd af. Het is ook een elektrische geleider die een bepaalde spanning handhaaft en een grote stroom kan geleiden, en wordt doorgaans gebruikt om een gemeenschappelijke serieverbinding tussen meerdere circuits in een systeem tot stand te brengen.
Meer geleidende paden verbeteren de efficiëntie op hetzelfde oppervlak. Geleiders zijn gemaakt van zilverpasta, die door middel van solderen op siliciumwafels wordt aangebracht.
Met de keuze van het voltage is alles eenvoudig – het is beter om 24-volt panelen te kiezen , aangezien hun bedrijfsstromen de helft zijn van die van 12-volt panelen met hetzelfde vermogen. Zonnepanelen met hetzelfde vermogen van dezelfde fabrikant, ontworpen voor verschillende spanningen, verschillen meestal alleen in het intern schakelen van fotocellen.
