Inhoud
Wat is een zonnecel?
Een zonnecel is een klein vierkantje op het zonnepaneel. Zonnepanelen of zonnepannen zijn dus opgebouwd uit meerdere zonnecellen.
De vierkante zonnecellen zijn polykristallijne zonnecellen. Het kan ook zijn dat de zonnecellen schuin afgesneden hoeken hebben. Als dit het geval is heb je monokristallijne zonnecellen.
Zonnecellen bestaan uit kristallen van silicium. Deze worden in dunne laagjes gesneden, zodat ze minder dan een millimeter dik zijn. Er zijn verschillende soorten zonnecellen.
De zonnecellen in een zonnepaneel zijn allemaal met elkaar verbonden. Alle zonnecellen zijn in serie geschakeld. Wat dat wil zeggen is dat de verbinding tussen de cellen één kant op gaat en langs de volgende rij naar beneden gaat.
De cellen zitten aan de voorkant van het paneel achter een laag glas en aan de achterkant op een stevige plaat (soms ook op glasplaten, maar dan heb je een glas-glas zonnepaneel). Daardoor kunnen ze niet gemakkelijk breken.
Fotovoltaïsche cel (PV-systeem)
Een zonnecel wordt ook wel fotovoltaïsche cel (PV-systeem) genoemd. Dit type zonnecel vangt zonlicht op en zet deze zonne-energie om in elektriciteit. Het fotovoltaïsche proces is eigenlijk het omzetten van zonne-energie naar elektriciteit.
Polykristallijn
De polykristallijne zonnecel is gemaakt uit silicium met een onderbroken kristalstructuur. Bij directe zonnestraling is het rendement van deze cellen daardoor minder hoog. Dit is niet zo’n groot probleem, aangezien in Nederland directe zonnestraling niet zoveel voorkomt.
De polykristallijne zonnecellen kunnen de oppervlakte van de zonnepanelen beter bedekken, omdat ze als vierkant gemaakt worden.
Monokristallijn
Monokristallijne zonnecellen worden gemaakt uit een ronde staaf silicium. Die staaf heeft een moleculestructuur die een ononderbroken kristal is. Ze bestaan dus, in tegenstelling tot polykristallijne zonnecellen, uit 1 kristal. Monokristallijne cellen kan je herkennen aan de ronde hoekjes.
Het verschil tussen het gebruik van mono- en polykristallijne zonnepanelen is de dag van vandaag amper te zien.
Dunne film zonnecellen
Bij dunne film zonnecellen zijn de cellen 100 tot wel 200 keer dunner dan bij kristallijne zonnecellen. De cellen hebben daardoor ook een heel laag gewicht en zijn flexibel. Hierdoor kun je ze makkelijk op verschillende oppervlakken toepassen.
Een nadeel is wel dat het rendement van deze zonnecellen 6 % lager is en het productieproces complex is. Een voordeel is dan weer dat de hoeveelheid grondstof die nodig is heel laag is. Daardoor zijn de cellen goedkoper dan kristallijne.
De lage prijs compenseert echter niet voor het rendementsverlies dat je met een dunne film cel hebt.
Hoe werken zonnecellen?
De lichtdeeltjes van het zonlicht raken de zonnepanelen en zonnecellen. De cel absorbeert deze deeltjes (fotonen).
De n-laag (laag die bestaat uit halfgeleider-materiaal) bestaat uit elektronen, die bij de komst van zonlicht vrij beginnen te bewegen. In de p-laag zitten vervolgens ruimtes waar de elektronen naartoe kunnen bewegen.
Door de verplaatsing van de elektronen ontstaat er een constante spanning in de zonnecel. Als elektrische stroom lopen de spanningen door het zonnepaneel naar de omvormer.
Rendement zonnecellen
Het rendement van zonnecellen in zonnepanelen is nu zo’n 18 tot 20 %. Dit wil zeggen dat dit percentage van de stralingsenergie van de zon wordt omgezet in bruikbare elektriciteit.
Momenteel worden er nog altijd verbeteringen in het rendement van zonnepanelen bereikt, dus de kans dat zonnecellen binnen een aantal jaar meer opbrengst hebben is groot.
Als we het hebben over rendement zijn er verschillen tussen standaard zonnecellen en hoge kwaliteitscellen.
Standaard zonnecellen komen bijvoorbeeld niet boven de 20 % rendement, terwijl maxeon cellen (cellen van hoge kwaliteit) met meer dan 22% het hoogste rendement hebben.
Hoeveel zonnecellen zitten er in één zonnepaneel?
Zonnepanelen bestaan uit 60 zonnecellen. Deze cellen zijn opgedeeld in 6 kolommen, die ieder bestaan uit 10 zonnecellen. Er bestaan ook andere soorten panelen die bijvoorbeeld 6 kolommen hebben met 12 zonnecellen, of 8 kolommen met 12 zonnecellen.
Hoe meer zonnecellen er in panelen zitten, hoe meer vermogen je zal hebben. Elke zonnecel wekt een bepaalde spanning op en de zonnecellen zijn in serie geschakeld. Daardoor hangt de spanning van panelen af van het aantal zonnecellen die zich in het paneel bevinden.
Wat als een zonnecel beschadigd of kapot is?
Als een zonnecel kapot of beschadigd is, zal deze geen elektriciteit meer doorlaten. Daardoor stopt de stroom door het zonnepaneel en zal deze via by-pass diodes moeten worden omgeleid.
Hierdoor kan een gedeelte van het zonnepaneel niet meer werken. Een zonnecel kan kapot gaan door bijvoorbeeld een voorwerp dat erop valt, of als het paneel voor een lange tijd een hotspot geweest is.
Als een zonnecel in een zonnepaneel kapot is, kan deze niet worden vervangen. Je kan enkel het hele paneel laten vervangen.
Wil je zonnepanelen kopen? Dan vraag je het beste advies aan professionele zonnepanelen installateurs. Vraag hier je gratis vrijblijvende offertes aan en vind de beste vakmannen.