DE COMPLETE GIDS VOOR ZONNEPANELEN

WAT ZIJN ZONNEPANELEN?

Een zonnepaneel is een set fotovoltaïsche (PV) zonnecellen die zonlicht absorberen en dat licht omzetten in elektriciteit. Bij de meeste installaties worden meerdere zonnepanelen aangesloten om een ​​zonnepaneel te creëren. Onderdelen van het zonnepaneel zijn onder meer zonnecellen, glazen behuizing, achterpaneel, metalen frame en stroomkabels.

KORTE GESCHIEDENIS VAN ZONNE-ELEKTRICITEITSTECHNOLOGIE

Thomas Edison ontwikkelde gelijkstroom (DC), een circuit waarin elektronen in één richting stromen. DC-elektriciteit werkte op dezelfde manier als een batterij op batterijen, wat tot de jaren 1880 de standaard was in de Verenigde Staten. Nikola Tesla geloofde dat wisselstroom (AC)-elektriciteit een betere oplossing was omdat het gemakkelijk kon worden omgezet in verschillende spanningen, waardoor het gemakkelijker over lange afstanden kon worden getransporteerd.

Het tij begon te keren toen Tesla’s technologie werd geselecteerd voor de Wereldtentoonstelling in Chicago in 1893, en wisselstroom de standaard werd voor het elektriciteitsnet in de Verenigde Staten. Tesla, Inc. is nu de naam van een bedrijf opgericht door Elon Musk dat wisselstroom gebruikt voor zijn energiezuinige voertuigen en zonnetechnologieën.

Zonne-energie is van cruciaal belang voor al het leven op aarde en mensen hebben altijd manieren gevonden om de energie ervan te benutten. Zonne-PV-technologie, zoals we die nu kennen, bestaat al sinds Bell Labs in 1954 de eerste siliciumcel creëerde. In 1960 was de efficiëntie van zonnecellen verbeterd van 4% tot 14%.

De zonne-energie-industrie bleef zich in de volgende decennia uitbreiden. De zonnetechnologie is verbeterd dankzij investeringen in onderzoek en ontwikkeling en regelgevende kaders voor zonne-interconnecties die zijn opgezet door federale en deelstaatregeringen. Beide omvatten beleidsmaatregelen zoals belastingverminderingen, kortingen en normen voor hernieuwbare energie.

In 1999 had de cumulatieve geïnstalleerde zonnecapaciteit 1.000 megawatt (MW) bereikt. In 2000, terwijl astronauten zonnepanelen installeerden op het internationale ruimtestation ISS, vond Sandia Laboratories een moderne omvormer uit die de systeembeveiliging verbeterde tijdens stroomuitval.

In de bijna twee decennia sindsdien zijn de kosten van zonnepanelen drastisch gedaald als gevolg van innovaties in het ontwerp van zonnepanelen en verbeteringen aan reksystemen die installaties eenvoudiger en sneller maken.

Volgens een rapport over statistieken van de Statisticus steeg de wereldwijde netto zonne-PV-energieproductie in bijna twee decennia, variërend van 2000 tot 2019, van 1.288 MW tot 633.700 MW.

De toekomst van innovatie op het gebied van zonnetechnologie zal blijven bloeien, waardoor het voor de gemiddelde persoon gemakkelijker wordt om zeer efficiënte panelen aan te schaffen, en nieuwe systemen zullen zich waarschijnlijk richten op materialen buiten of naast silicium. Recente ontdekkingen met perovskieten kunnen bijvoorbeeld leiden tot panelen met een grotere efficiëntie en het vermogen om verschillende oppervlakken net zo gemakkelijk met zonne-energie te coaten als schilderen.

Aangezien de hoeveelheid zonlicht die elk uur de aarde bereikt voldoende is om de hele aarde een jaar lang van stroom te voorzien, is het potentieel van zonne-energie onbeperkt.

SOORTEN ZONNEPANELEN

Fabrikanten van zonnepanelen gebruiken verschillende soorten zonnecellen en zonnetechnologieën, maar het meest gebruikte materiaal voor zonnecellen is silicium (Si). Silicium is een belangrijk onderdeel van verschillende soorten zonnepanelen en ze hebben allemaal hun voor- en nadelen. Maar afhankelijk van hoe u zonne-energie gebruikt, is het belangrijk om de voordelen te kennen van elke nieuwe zonneceltechnologie die gebruikmaakt van aanvullende technieken of materialen.

Zonnecellen zijn gemaakt van silicium en zijn gebouwd met een positieve en negatieve laag om een ​​elektrisch veld te creëren, vergelijkbaar met een batterij. De meeste zonnepanelen zijn gemaakt van monokristallijn of polykristallijn silicium.

ENKEL KRISTAL SILICIUM

• Gemiddeld rendementsbereik: 15% -24%
• Hoe het is gemaakt: De wafels worden gesneden uit een enkel kristalblok van zeer zuiver silicium met cellen die een herkenbare vorm vormen.
• Uiterlijk: Monokristallijne cellen hebben een uniform uiterlijk van kleine zwarte vierkantjes met ingekeepte hoeken. Zonnepanelen gemaakt met deze zonnecellen hebben meestal een witte of zwarte achterwand.
• Kenmerken: Deze panelen geleiden elektriciteit efficiënter en werken beter bij hoge temperaturen en schaduwrijke omstandigheden, waardoor ze meer zonne-energie kunnen opwekken dan andere panelen van hetzelfde formaat. Omdat dit type technologie het meest betrouwbaar is, heeft het ook een bewezen duurzaamheid. Het zijn echter de duurste panelen en genereren meer afval in het productieproces.

POLYKRISTAL (OF MULTICRYSTAL) SILICIUM

• Gemiddeld rendementsbereik: 12% -16%
• Hoe het wordt gemaakt: Fragmenten van meerdere siliciumkristallen worden verwarmd, gesmolten en samengeperst om een ​​grote zonnecel te vormen.
• Uiterlijk: Deze zonnecellen hebben meerdere, ongelijke, juweelachtige oppervlakken en zijn meestal blauw van kleur.
• Kenmerken: Polykristallijne zonnepanelen zijn minder efficiënt maar goedkoper en ook minder verspillend in het siliciumproductieproces. Dit zijn de meest vertegenwoordigde zonnepanelen ter wereld, voornamelijk vanwege de enorme productie in China van de afgelopen jaren. Bovendien zijn deze zonnecellen bedekt met een glazen behuizing, meestal gemaakt van antireflecterend glas om de absorptie van zonlicht te vergroten en de efficiëntie van het zonnepaneel te verbeteren, en worden ze ook beschermd door een backing.

DUNNE ZONNEPANELEN

• Gemiddeld rendementsbereik: 7% -13%
• Hoe het wordt gemaakt: Een dunne laag fotovoltaïsch materiaal of een combinatie van materialen zoals niet-kristallijn amorf silicium (a-Si), cadmiumtelluride (CdTe) of koper-indium-galliumselenide (CIGS) wordt aangebracht op een oppervlak zoals glas , kunststof of metaal.
• Uiterlijk: Dunne-film siliconenplaten zijn over het algemeen groter en hebben een uniform, effen zwart uiterlijk.
• Kenmerken: Dit is een nieuwere technologie die in de handel verkrijgbaar is en geschikt is voor woningen of bedrijven waar ruimte geen probleem is. Dunne-film zonnepanelen zijn goedkoop, gemakkelijk te vervaardigen, flexibel, draagbaar en licht van gewicht. Ze zijn echter minder duurzaam en hebben een kortere levensduur.

SILICON ZONNEPANELEN SAMENVATTING

Type siliconencel Efficiëntie Belangrijkste voordelen Belangrijkste nadelen
Monokristallijn 15% -24% Meest efficiënt, duurzaam, bewezen, esthetisch Hoogste kosten
Polykristallijn 12% -16% Lagere prijs, verbeterde efficiëntie Lagere efficiëntie, slechtere esthetiek
Dunne film 7% -13% Lage kosten, gemakkelijk te maken, beste esthetiek Laag rendement, minder bewezen

ANDERE ZONNECELTECHNOLOGIEN

Zonnecellen met meerdere verbindingen zijn gebaseerd op dezelfde principes als op silicium gebaseerde cellen, behalve dat ze zijn ontworpen met meerdere lagen van verschillende halfgeleiders die meerdere lichtspectra kunnen opvangen.

HETEROJUNCTIE MET INTRINCERENDE DUNNE LAAG (HIT)

HIT-zonnecellen, uitgevonden door Panasonic, gebruiken dunne intrinsieke lagen van amorf silicium op het boven- en onderoppervlak van de kristallijne siliciumwafel.

PEROVSKITI

Zonnecellen gemaakt van perovskiet zijn een familie van kristallen genoemd naar de Russische geoloog Lev Perovsky. Perovskieten zijn minder stabiel dan silicium, maar kunnen tegen lagere kosten vergelijkbare zonne-energie-efficiënties bereiken als monokristallijne cellen.

Hoewel nog niet commercieel beschikbaar, zou deze veelbelovende technologie binnenkort kunnen worden toegepast als een film op bestaande op silicium gebaseerde cellen om de efficiëntie van standaard zonnepanelen te verhogen.

HOE ZONNEPANELEN WERKEN?

De functies van zonnepaneelsystemen zijn eenvoudiger dan men denkt.

De zon geeft kleine energiepakketten af, fotonen genaamd, die naar de aarde reizen, en dit zonlicht verlicht de panelen in verschillende hoeveelheden, afhankelijk van hun oriëntatie en de locatie van uw huis of bedrijf. Zonnepanelen zetten vervolgens zonne-energie (fotonen) om in elektriciteit wanneer ze een zonnecel raken door elektronen uit hun atomen te stoten. Deze elektronen stromen vervolgens door de leiding naar de converter.

Omvormers zetten die elektriciteit om van gelijkstroom naar wisselstroom – wisselstroom is wat we gebruiken voor onze lampen, apparaten en apparaten (alles dat op een stopcontact wordt aangesloten). Wisselstroom vloeit vervolgens naar uw meter om uw thuis- of stadsnetwerk van stroom te voorzien.

Wanneer de zon niet schijnt en je panelen geen zonne-energie hebben om in elektriciteit om te zetten, blijft je huis gewoon van stroom voorzien via het lichtnet. Als uw zonnepaneelsysteem meer elektriciteit opwekt dan u op een bepaald moment gebruikt, stroomt die elektriciteit van uw huis terug naar het net. Veel nutsbedrijven hebben een netmeetbeleid dat u de overtollige zonne-energie die u produceert, verdient.

SOORTEN INVERTER

Een ander belangrijk onderdeel van het zonne-energiesysteem is de invertertechnologie. Er zijn drie hoofdtypen converters:

• Stringomvormer: DC-elektriciteit van uw zonnestelsel wordt door een enkele omvormer geleid, die vervolgens wordt aangesloten op uw elektrische paneel. Rubber converters zijn de goedkoopste oplossing voor converters, maar ze maken het moeilijk om de prestatieproblemen van individuele boards te beoordelen.
• Micro-omvormer: Micro-omvormers worden op de achterkant van elke afzonderlijke plaat gemonteerd. Ze zijn meestal duurder, maar maken monitoring op paneelniveau mogelijk.
• Hybride: Dit biedt een mid-range oplossing die een gecentraliseerde omvormer combineert met power optimizers op elk bord. Power optimizers zijn DC-naar-DC-convertertechnologie die de prestaties verbetert door de output van elk bord aan te passen aan de converter. Deze technologie biedt dezelfde systeemprestatievoordelen als micro-omvormers, maar tegen lagere kosten.

Omvormers bieden naast het omzetten van elektrische stromen voor ons gebruik extra functies, zoals aardfoutbeveiliging en inzicht in stroomopwekking en bewaking van maximale stroompunten.

IN WELKE RICHTING MOETEN PANELEN DRAAIEN?

Idealiter moeten zonnepanelen op een dak met een standaard hellingshoek op het zuiden gericht zijn, waardoor een maximale productie mogelijk is. Als uw panelen op het zuidoosten of zuidwesten zijn gericht, kunt u verwachten dat ze ongeveer 10% minder energie produceren, maar dat kan voldoende zijn om uw huis van stroom te voorzien.

Als u uw zonnepanelen niet op het zuiden kunt installeren, overweeg dan het volgende:

• Omgekeerde panelen plaatsen: Op het westen of zuidwesten gerichte panelen kunnen nog steeds voldoende energie produceren om uw huis geheel of gedeeltelijk van stroom te voorzien. Uw installatiespecialist kan deze beslissing nemen.
• Meerdere panelen installeren: Hoewel zonnepanelen die niet op het zuiden zijn gericht minder direct zonlicht ontvangen, kunt u dit mogelijk compenseren door meerdere panelen te gebruiken.
• Panelen op de grond of muur plaatsen: Het is een veelgehoorde misvatting dat je alleen zonnepanelen op je dak kunt plaatsen. Als het uiterlijk je niet aanstaat of als je dak niet op het zuiden is gericht, kun je je systeem op een muur op het zuiden plaatsen die direct zonlicht ontvangt. Een geaard systeem is ook mogelijk zolang je er ruimte voor hebt, en is soms wenselijker omdat het goedkoper te installeren en te onderhouden is dan een wandsysteem.

Een installatie-expert kan ook technologie gebruiken om bij te houden hoe de zon op uw huis valt, zodat hij uw panelen in de juiste richting met de juiste helling kan installeren.

WANNEER MOET JE OVERSCHAKELEN OP ZONNE-ENERGIE?

Op elk moment voor zonne-energie gaan is een slimme beslissing, maar het kopen en installeren van uw zonnestelsel vlak voor de zomer heeft de meeste voordelen. U kunt uw huis mogelijk koeler houden tot -15 ° C door het dak in de schaduw te stellen, wat vooral handig is tijdens het hete zomerseizoen – het is een vermindering van 38% van de jaarlijkse belasting van uw huis.

Overstappen op zonne-energie bespaart u niet alleen geld op uw elektriciteitsrekening, maar kan er ook voor zorgen dat uw lichten aan blijven wanneer de zomerhitte stijgt en u meer kans loopt zonder stroom te komen.

Aangezien de elektriciteitsprijzen in de zomer voor consumenten variabel kunnen zijn, is het verstandig om zonne-energie te gebruiken voor het begin van het warme seizoen, maar voor alle duidelijkheid: elk moment is een goed moment.

VIND EEN BETROUWBARE INSTALLATEUR OM U TE HELPEN ROND UW ZONNE-ENERGIE-INSTALLATIE

Er zijn veel voordelen aan het gebruik van zonne-energie – u wordt energieonafhankelijk terwijl u geld bespaart. Het is een van de slimste financiële investeringen die u in uw leven kunt doen.

Laat niets tussen u en het installeren van het systeem van uw dromen komen. Een ervaren, betrouwbare installateur van zonnepanelen kan u helpen de kracht van de zon te benutten, ongeacht waar u woont of in welke richting uw dak zich bevindt.

Waarom de afbraaksnelheid belangrijk is bij het kiezen van zonnepanelen

Bij het beslissen welke zonnepanelen geschikt zijn voor uw huis, moet u met meer rekening houden dan alleen de prijs. Natuurlijk, een goedkope optie lijkt op het eerste gezicht misschien aantrekkelijk, maar zal uw investering 10, 20 of zelfs 30 jaar later zijn gewicht waard zijn?

De degradatiesnelheid is de afname van het vermogen van het zonnepaneel in de loop van de tijd. De meeste zonneproducten die momenteel op de markt zijn, verslechteren met een gemiddelde snelheid van 0,5% per jaar. En als het om zonnetechnologie gaat, kan het verliezen van een percentage een steeds grotere impact hebben op uw maximale potentiële besparing. Daarom is het van cruciaal belang om de afbraaksnelheden van zonnepanelen te schatten voordat een stippellijn wordt ondertekend.

Alle zonnepaneelsystemen gaan na verloop van tijd achteruit, maar sommige verliezen hun productiecapaciteit veel langzamer dan andere. (Zelfs zonnepanelen in de ruimte degraderen.) Verschillende factoren kunnen de snelheid van degradatie van het zonneveld beïnvloeden, waaronder klimaat, temperatuur en materialen die het zonnepaneel uiteindelijk duurzaam maken. Om ervoor te zorgen dat uw zonnestelsel op het hoogst mogelijke niveau werkt, moet u kiezen voor een eersteklas zonne-oplossing die bestand is tegen stress.