Zonnepanelen


In onze standaard pakketten zit al het materiaal, van de zonnepanelen tot en met de omvormer. Indien gewenst kunnen we ook de installatie voor u verzorgen, mocht u dit liever zelf willen doen dan is dat geen probleem, in dat geval wordt er een handleiding bij het pakket geleverd.  Wij leveren klasse A zonnepanelen van minimaal 265 wp/stuk afhankelijk van het gewenste type paneel. Met  10 jaar productgarantie. 10 jaar vermogensgarantie op 90% van het vermogen en 25 jaar vermogensgarantie op 80% van het vermogen. Waarom 265 Wp/stuk? We hebben voor deze panelen gekozen omdat deze in de top zitten wat betreft rendement in hun klasse, zonder ervoor de hoofdprijs te hoeven betalen.




Type zonnecellen

De verschillende zonnecellen kunnen we grofweg in twee soorten verdelen:

Cellen van kristallijn silicium in de vorm van plakken, wafers, zijn de meest gebruikte cellen; De kristallijne wafers zijn onder te verdelen in mono kristallijne wafers en poly kristallijne wafers. En er zijn nog
dunne-film cellen op basis van silicium (amorf of microkristallijn),

De kristallijne zonnecellen kunnen verdeelt worden in twee typen: monokristallijne- en polykristallijne zonnecellen. Een monokristallijne zonnecel bestaat uit één kristal silicium en een polykristallijne zonnecel bestaat uit meerdere kristallen silicium. In het figuur hieronder is het verschil tussen de cellen duidelijk zichtbaar.


 

Werking van zonnecellen.

In dit stuk tekst zal de werking van zonnecellen kort naar voren komen. Hierbij zal de silicium gebaseerde cel worden belicht. Dit is de meest gebruikte semiconductor voor zonnecellen.

In vaste materialen word elektriciteit getransporteerd door middel van elektronen. Op atoomniveau bezetten elektronen bepaalde energieniveaus welke op molecuulniveau worden ‘uitgesmeerd’. In een vaste stof is het niet meer mogelijk deze energieniveaus te onderscheiden. In plaats daarvan zie je een zogenaamde band van toegestane energie toestanden.

De hoogste volledig gevulde band heet de valentieband (valance band). De volgende hoogste band is de geleidingsband (conduction band). De ruimte tussen de valentieband en de geleidingsband wordt de energy gap genoemd, in het Nederlands: verboden zones of energiekloven.

Vaste stoffen kunnen geleiders, halfgeleiders of isolatoren zijn. (conductors, semiconductors, isolators). Bij een geleider is de geleidingsband gedeelte gevuld. Elektronen kunnen vrij bewegen door het materiaal.

De halfgeleider heeft een relatief kleine energy gap. Een elektron kan van de valentieband naar de geleidingsband gepromoot worden als het genoeg energie krijgt. Er blijft dan een gat achter in de valentieband welke vrij kan bewegen en zo bijdragen aan de geleidbaarheid.

Als een elektron de energie van een foton (licht) opvangt heeft het genoeg energie om naar de geleidingsband te promoten, op deze manier ontstaat er een elektrische stroom.

Zoals eerder genoemd word silicium meestal gebruikt als halfgeleider voor zonnepanelen. Om de eigenschappen te verbeteren worden er andere atomen toegevoegd aan silicium. Door het toevoegen van een atoom met 5 elektronen (P of Sb) zal het vijfde elektron niet noodzakelijk zijn voor de binding tussen silicium en het extra atoom. Dit vrij elektron is beschikbaar voor geleiding, dit noemen we n-type silicium.

Aan de andere kant als een atoom (B of Al) met 3 elektronen wordt toegevoegd mist er een elektron en hebben we een gat. Dit noemen we p-type silicium.

Als een stuk n-type gecombineerd wordt met p-type silicium krijgen we een pn-verbinding. De extra elektronen van het n-type zullen de gaten in het p-type vullen. Er is dan een elektrisch veld ontstaan tussen de lagen. Als er een vrij elektron ontstaat in het n-type materiaal kan het naar het p-type materiaal als het genoeg energie heeft. Het elektron moet een heuvel beklimmen als het ware.

Om een elektron te promoten moet van de valentieband naar de geleidingsband heeft het inkomende foton (licht energie) een minimale energiesterkte van 1,1eV nodig. Als een foton meer energie heeft dan zal de extra energie omgezet worden in warmte.


Prestaties van zonnecellen

De eigenschappen van de pn-verbinding is een vast gegeven voor een bepaald type zonnecel. Dat betekend dat het elektrisch veld over de verbinding ook vast staat. Een zonnecel is daarom geen bron van spanning (voltage) is maar meer een bron van stroomsterkte (amperage).  Meer instraling betekend meer stroomsterkte terwijl de spanning hetzelfde blijft. Dit is te zien in het volgende figuur.

De output van een zonnecel of paneel heeft te maken met verschillende variabelen. Zoals de hoeveelheid zonlicht maar ook de temperatuur van de cellen. Zoals duidelijk wordt in de grafiek hieronder.

Een zonnepaneel levert DC volt, als het paneel wordt aangesloten op het stroomnetwerk zal een inverter nodig zijn dit om te zetten naar AC.