Blog over hernieuwbare energie

Hoe ziet een zonnepaneel eruit en hoe werkt het?

12 februari 2024 | Inzichten

Bij Heiwit kennen we zonnepanelen goed. We installeren fotovoltaïsche systemen op bedrijfsdaken, zodat we onze bijdrage kunnen leveren aan het milieu. ontkoling en om Italiaanse bedrijven een manier te bieden om winst te maken. Wie weet beter dan wij hoe een zonnepaneel eruit ziet en hoe het werkt??

Hoe ziet een zonnepaneel eruit?

In vakjargon noemen we zonnepanelen fotovoltaïsche modules.

Dit zijn technologische apparaten die zijn ontworpen om de lichtenergie van de zon om te zetten in bruikbare elektrische energie. Hiervoor bestaat hun basisstructuur uit verschillende essentiële onderdelen die synergetisch samenwerken om zonlicht op te vangen en om te zetten in elektriciteit.

Het belangrijkste onderdeel van een zonnepaneel is de fotovoltaïsche cel, meestal gemaakt van kristallijn silicium. Fotovoltaïsche cellen zijn dunne lagen halfgeleidermateriaal die elektrische stroom opwekken wanneer ze worden blootgesteld aan zonlicht. Deze cellen worden elektrisch in serie of parallel geschakeld binnen het paneel om de gewenste spanning en stroom te verkrijgen.

Het draagframe van zonnepanelen is meestal gemaakt van aluminium of roestvrij staal om mechanische sterkte en duurzaamheid te garanderen. Dit frame ondersteunt de fotovoltaïsche cellen en biedt ook een beschermende structuur voor het paneel.

Boven de fotovoltaïsche cellen wordt een transparant weerbestendig glas. Dit glas beschermt ze tegen vocht, stof en mechanische schade en laat het zonlicht ongehinderd door. Op de bovenkant van het glas kan een film van transparant, antireflecterend materiaal worden aangebracht om het zonlicht efficiënter op te vangen en de oppervlakteweerkaatsingen te verminderen die anders de door de fotovoltaïsche cellen opgevangen energie zouden kunnen verminderen.

Aan de achterkant van de fotovoltaïsche cellen wordt een vel waterdicht en isolerend materiaal bevestigd, dat de cellen beschermt tegen vocht en weersinvloeden vanaf de andere kant van het paneel. Tot slot worden kabels en elektrische connectoren aangesloten op de fotovoltaïsche cellen om de elektriciteit die door het zonnepaneel wordt geproduceerd te transporteren naar een opslagsysteem of een distributie- en eindgebruiksysteem.

Hoe een zonnepaneel werkt

Nu je weet hoe een zonnepaneel eruit ziet en welke soorten er zijn (in feite, we hebben een artikel aan dit onderwerp gewijd) is het tijd om te begrijpen hoe een fotovoltaïsch systeem werkt.

Geschiedenis van zonne-energie

Voordat we daar dieper op ingaan, moet je weten dat de ontdekking van de kracht van zonlicht om energie op te wekken niet recent is. In de 7e eeuw voor Christus gebruikten mensen zonlicht om vuur te maken door de zonnestralen te weerkaatsen op glimmende voorwerpen. De Grieken en Romeinen in de 3e eeuw voor Christus gebruikten zonnespiegels om fakkels aan te steken tijdens religieuze ceremonies.

In 1839 ontdekte de jonge Franse natuurkundige Edmond Becquerel, slechts 19 jaar oud, het fotovoltaïsche effect toen hij experimenteerde met een cel bestaande uit metalen elektroden in een geleidende oplossing. Hij merkte dat de cel meer elektriciteit produceerde wanneer deze werd blootgesteld aan zonlicht: het was de eerste fotovoltaïsche cel! De fotovoltaïsche technologie boekte grote vooruitgang in 1954, toen Daryl Chapin, Calvin Fuller en Gerald Pearson de eerste zonnecel ontwikkelden die genoeg zonne-energie kon absorberen en omzetten om onze dagelijkse apparatuur te laten werken..

Sindsdien zijn de technologieën geëvolueerd om aan de groeiende vraag naar energie te voldoen. Hoe werkt een zonnepaneel tegenwoordig?

Moderne zonnepanelen

Een zonnepaneel werkt via een proces dat bekend staat als het fotovoltaïsch effect, dat plaatsvindt in de fotovoltaïsche cellen die we eerder hebben gepresenteerd. Wanneer zonlicht op een fotovoltaïsche cel valt, geven de fotonen in het licht energie door aan de elektronen in het halfgeleidermateriaal van de cel, meestal kristallijn silicium..

Dit proces wekt de elektronen op, waardoor ze gedwongen worden om binnen het halfgeleidermateriaal te bewegen. Door de specifieke structuur van de cel worden de aangeslagen elektronen gedwongen in een bepaalde richting te bewegen, waardoor een elektrisch potentiaalverschil tussen de twee zijden van de cel ontstaat. Dit potentiaalverschil creëert een directe elektrische stroom (DC) die kan worden opgevangen en gebruikt. Elektrische kabels en connectoren die verbonden zijn met de fotovoltaïsche cellen transporteren deze elektrische stroom uit het zonnepaneel, waar het naar een opslagsysteem geleid kan worden of direct gebruikt kan worden om elektrische apparaten van stroom te voorzien.

Deze gelijkstroom wordt vervolgens door een omvormer omgezet in wisselstroom (AC), waardoor deze compatibel is met huishoudelijke en industriële elektrische apparaten.

Zelfs in bewolkte omstandigheden is het mogelijk om zonne-energie op te wekken, hoewel de hoeveelheid geproduceerde energie kan variëren afhankelijk van de hoeveelheid en kwaliteit van het beschikbare zonlicht en de grootte, het aantal en de locatie van de zonnepanelen.

Bestaan er ook thermische zonnepanelen?

Als je geïnteresseerd bent in hernieuwbare energie en een groenere toekomst nastreeft, heb je waarschijnlijk ook gehoord van thermische zonnepanelen, die verschillen van fotovoltaïsche panelen. Thermische zonnepanelen genereren warmte rechtstreeks uit zonlicht om water of andere vloeistoffen te verwarmen.

Ze bestaan uit een reeks dunne buizen, meestal gemaakt van koper of aluminium, die op een plat oppervlak liggen en bedekt zijn met een hard, helder glas.

De werking van thermische zonnepanelen is heel eenvoudig: wanneer zonlicht op de buizen eronder valt, absorberen ze de warmte en geven die door aan het water of de vloeistof die erin zit. Deze vloeistof warmt op en wordt dan door een buizensysteem naar een opslagtank of distributiesysteem gepompt om gebouwen, zwembaden of sanitair warm water te verwarmen.

Thermische zonnepanelen zijn een efficiënte en duurzame oplossing om zonne-energie te benutten voor thermische doeleinden, waardoor de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen afneemt en de uitstoot van broeikasgassen vermindert.

Conclusies

Zonne-energie is een schone en duurzame bron die de energie van de zon gebruikt om bruikbare elektriciteit en warmte op te wekken. Ondanks een bescheiden groei in 2023, voorspellingen voor 2024 zijn veelbelovend, met een geschatte toename van ongeveer 50 terawattuur (TWh) als gevolg van de snelle installatie van grote zon-PV-capaciteiten. In 2023 werd een record aan zon-PV-capaciteit geïnstalleerd, met meer dan 14 GWDC, voornamelijk op daken, en voor 2024 wordt een vergelijkbare trend verwacht. Deze energiehausse, in combinatie met een stabielere nucleaire productie, wijst op een duidelijke afname van het gebruik van fossiele brandstoffen en een meer stabiele economie. Europese 2030 klimaatdoelstellingen.

De groei van hernieuwbare energie lijkt aan de Europese vraag naar energie te kunnen voldoen, de afhankelijkheid van niet-hernieuwbare bronnen te verminderen en bij te dragen aan de doelstellingen voor het koolstofvrij maken van de economie. Met innovatieve oplossingen zoals die worden voorgesteld door Heiwit, dat bedrijven economische stimulansen biedt voor het gebruik van hernieuwbare energie.’installatie van fotovoltaïsche systemen op daken, zijn we getuige van een transformatie naar een duurzamere en groenere energietoekomst. Wilt u deel uitmaken van deze transitie? Aarzel dan niet om contact met ons op te nemen.