Hoe werkt een zonnecel?

Een fotovoltaïsche cel, ook wel een zonnecel of een zon PV-cel genoemd, is het basiselement van een zonnepaneel. Een zonnecel zet inkomend licht van de zon om in elektriciteit. Meerdere zonnecellen met elkaar verbonden vormen samen een zonnepaneel. Meer dan 95% van de wereldwijd geproduceerde zonnecellen zijn vervaardigd uit de halfgeleider silicium. Eén van de redenen is dat dit halfgeleidermateriaal op aarde ruimschoots beschikbaar is. Het grootste deel van de aardkorst bestaat namelijk uit silicium. Aan deze grondstof zal dus geen tekort ontstaan en er hoeft geen kwetsbare natuur aangetast te worden om het materiaal te winnen.

Rendement van de zonnecel

De moderne geschiedenis van zonnecellen begint in 1954, als in de Bell laboratoria, bij experimenten met verontreinigd silicium blijkt dat dit materiaal zeer gevoelig is voor de inwerking van licht. Dit resulteerde in de productie van de eerste praktisch bruikbare zonnecellen waarbij een rendement van 6% werd behaald. De eerste zonnecellen werden geproduceerd voor gebruik in satellieten.

In de loop der jaren is het vermogen van zonnecellen om zonlicht om te zetten in elektriciteit sterk vooruit gegaan. Vandaag de dag zijn enkele zonnepaneelproducenten al in staat om zonnecellen te produceren met een rendement van meer dan 25%.

De meerderheid, zo’n 95% van alle zonnecellen in zonnepanelen haalt dit rendement echter niet. Het huidige rendement van een zonnecel schommelt tussen de 15 en 20%. Als deze zonnecellen in een zonnepaneel worden geplaatst valt het rendement van het paneel nog wat verder terug door verliezen te wijten aan de weerstand die de elektronen ondervinden tijdens het transport door het zonnepaneel en naar de omvormer. Het rendement van een gemiddeld zonnepaneel komt daarmee op 14 tot 17%.

De werking van een zonnecel

De elektrische stroom kan in de zonnecel maar in één richting lopen. Als er zonlicht op de zonnecel valt, worden elektronen los gestoten uit het silicium, die vervolgens in de gewenste richting gaan bewegen. De beweging van alle losgemaakte elektronen samen is de elektrische stroom die door de zonnecel heen loopt naar de bekabeling die richting een omvormer of laadregelaar gaat.

Om praktisch nut van zonnecellen te hebben, worden ze meestal in een zonnepaneel gemonteerd. Een andere naam voor een zonnepaneel dat elektriciteit opwekt is een PV-paneel. Zonnepanelen leveren gelijkstroom. Ze moeten aangesloten worden op een omvormer om wisselstroom te kunnen verkrijgen. De opgewekte elektriciteit kan dan gebruikt worden door de aangesloten apparaten of verkocht worden aan de energieleverancier door terug te leveren op het elektriciteitsnet.

Meer weten over uw mogelijkheden?

Neem direct contact op!Neem direct contact op!