Photovoltaïsche zonnecellen
Met losse zonnecellen onderling bereik je niet veel. Ze wekken maar een zeer geringe hoeveelheid elektriciteit op, zijn breekbaar en vochtgevoelig. Daarom worden zonnecellen onderling met elkaar verbonden door geïsoleerde strips en samen in een PV-paneel geplaatst.
Opbouw van een zonnepaneel
De voorkant van een zonnepaneel bestaat uit een lichtdoorlatende plaat, in de meeste gevallen is deze plaat van glas. Aan de achterzijde van deze plaat wordt een water- en dampdichte folie geplaatst. Bij semi-transparante panelen wordt hiervoor opnieuw glas gebruikt.
Rondom het paneel wordt in de meeste gevallen een aluminium frame bevestigd voor de stevigheid en tevens voor eenvoudige montage op het draagvlak. Er bestaan ook frameloze zonnepanelen. Op de achterzijde van een zonnepaneel wordt een waterdichte aansluitingsdoos geplaatst ten behoeve van de elektrische kabelverbindingen.
Het licht dat in een photovoltaïsche zonnecel komt, wordt rechtstreeks omgezet in elektriciteit. Een zonnecel bestaat uit een dun plaatje halfgeleidend materiaal dat alleen op een goede wijze elektriciteit kan geleiden als er licht op valt. Het meest gebruikte materiaal voor het produceren van deze cellen is zuiver sillicum. Dit sillicum wordt door middel van chemische bewerkingen voorzien van een negatieve bovenlaag en een positieve onderlaag, net als de min en de plus van een batterij. We hebben echter ook met verlies te maken, want een gedeelte van het licht zal worden omgezet in warmte. Het gedeelte licht dat wordt omgezet in elektriciteit wordt ook wel het rendement van een zonnecel genoemd. Het zonlicht dat op de zonnecellen valt kan worden onderscheiden in twee varianten, namelijk diffuus zonlicht en direct zonlicht. Direct zonlicht wordt zoals de naam al zegt direct op de zonnecellen gestraald, terwijl diffuus zonlicht via een ander voorwerp wordt weerkaatst naar de zonnecel.
In onderstaand overzicht wordt weergegeven hoeveel procent diffuse straling er is bij bepaalde weersomstandigheden:
| Weersomstandigheden |
Globale straling W/m2 |
% diffuse straling |
| Blauwe hemel zonder wolken |
700-1000
|
10-20
|
| Mistig bewolkt, zon zichtbaar als een gele schijf |
200-700
|
20-80
|
| Zwaar bewolkt |
50-200
|
80-100
|
In bovenstaand overzicht valt te zien dat met name bij een heldere hemel een zeer goede opbrengst oplevert. Op een bewolkte zomerdag kan het zijn dat er maar een opbrengst behaald wordt van 300 watt per m2, terwijl dit bij een heldere hemel 1000 watt per m2 is. Ook het gedeelte diffuus licht verandert bij meer of minder bewolking. Op een zwaar bewolkte dag bestaat bijna alles uit diffuus licht terwijl dit bij een heldere dag maar 10% bedraagt.
|
