Zonne-energie begint bij de zon. Zonnepanelen (ook bekend als “PV-panelen”) worden gebruikt om licht van de zon, dat is samengesteld uit energiedeeltjes die “fotonen” worden genoemd, om te zetten in elektriciteit die kan worden gebruikt om elektrische belastingen van stroom te voorzien.
Zonnepanelen kunnen worden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen, waaronder externe energiesystemen voor cabines, telecommunicatieapparatuur, teledetectie en natuurlijk voor de productie van elektriciteit door residentiële en commerciële zonne-elektrische systemen.
Op deze pagina bespreken we de geschiedenis, technologie en voordelen van zonnepanelen. We zullen leren hoe zonnepanelen werken, hoe ze worden gemaakt, hoe ze elektriciteit opwekken en waar je zonnepanelen kunt kopen.
Een korte geschiedenis van zonnepanelen
Edmond Becquerel ontdekte het fotovoltaïsche effect. De ontwikkeling van zonne-energie gaat meer dan 100 jaar terug. In het begin werd zonne-energie vooral gebruikt voor de productie van stoom, die vervolgens kon worden gebruikt om machines aan te drijven. Maar pas bij de ontdekking van het “fotovoltaïsche effect” door Edmond Becquerel zou de omzetting van zonne-energie uit zonlicht mogelijk zijn. De ontdekking van Becquerel leidde vervolgens tot de uitvinding in 1893 door Charles Fritts van de eerste echte zonnecel die werd gevormd door platen selenium te bedekken met een dunne laag goud. En uit dit bescheiden begin zou het apparaat ontstaan dat we tegenwoordig kennen als het zonnepaneel.
Russel Ohl, een Amerikaanse uitvinder op de loonlijst van Bell Laboratories, patenteerde ’s werelds eerste silicium zonnecel in 1941. De uitvinding van Ohl leidde tot de productie van het eerste zonnepaneel in 1954 door hetzelfde bedrijf. Zonnepanelen vonden hun eerste reguliere gebruik in ruimtesatellieten. Voor de meeste mensen was het eerste zonnepaneel in hun leven waarschijnlijk ingebed in hun nieuwe rekenmachine – rond de jaren 70!
Tegenwoordig worden zonnepanelen en complete zonnepaneelsystemen gebruikt voor een breed scala aan toepassingen. Ja, zonnepanelen in de vorm van zonnecellen worden nog steeds in rekenmachines gebruikt. Ze worden echter ook gebruikt om hele huizen en commerciële gebouwen, zoals het hoofdkantoor van Google in Californië, van zonne-energie te voorzien.
Hoe werken zonnepanelen?
Zonnepanelen verzamelen schone, hernieuwbare energie in de vorm van zonlicht en zetten dat licht om in elektriciteit die vervolgens kan worden gebruikt om elektrische belastingen van stroom te voorzien. Zonnepanelen bestaan uit verschillende individuele zonnecellen die zelf zijn samengesteld uit lagen silicium, fosfor (die de negatieve lading levert) en boor (die de positieve lading levert). Zonnepanelen nemen de fotonen op en zetten zo een elektrische stroom op. De resulterende energie die wordt gegenereerd door fotonen die het oppervlak van het zonnepaneel raken, zorgt ervoor dat elektronen uit hun atoombanen worden geslagen en worden vrijgegeven in het elektrische veld dat wordt gegenereerd door de zonnecellen, die deze vrije elektronen vervolgens in een gerichte stroom trekken. Dit hele proces staat bekend als het fotovoltaïsche effect. Een gemiddeld huis heeft meer dan voldoende dakoppervlak voor het benodigde aantal zonnepanelen om voldoende zonne-energie te produceren om in al zijn stroombehoeften te voorzien. Overtollige opgewekte elektriciteit gaat naar het hoofdstroomnet, wat zich ’s nachts terugbetaalt in elektriciteitsverbruik.
In een goed uitgebalanceerde netgekoppelde configuratie wekt een zonnepaneel overdag stroom op die vervolgens ’s nachts in huis wordt gebruikt. Met nettometingprogramma’s kunnen eigenaren van zonnegeneratoren betaald krijgen als hun systeem meer stroom produceert dan nodig is in huis. In off-grid zonnetoepassingen zijn een accubank, laadregelaar en in de meeste gevallen een omvormer noodzakelijke componenten. Het zonnepaneel stuurt gelijkstroom (DC) elektriciteit door de laadregelaar naar de accubank. Het vermogen wordt vervolgens van de accubank naar de omvormer getrokken, die de gelijkstroom omzet in wisselstroom (AC) die kan worden gebruikt voor niet-gelijkstroomapparaten. Bijgestaan door een omvormer, kunnen zonnepanelen-arrays worden gedimensioneerd om te voldoen aan de meest veeleisende vereisten voor elektrische belasting. De wisselstroom kan worden gebruikt om belastingen in huizen of commerciële gebouwen, recreatievoertuigen en boten, afgelegen hutten, cottages of huizen, verkeerscontroles op afstand, telecommunicatieapparatuur, controle van de olie- en gasstroom, RTU, SCADA en nog veel meer van stroom te voorzien.
De voordelen van zonnepanelen
Het gebruik van zonnepanelen is een zeer praktische manier om voor veel toepassingen elektriciteit op te wekken. Het voor de hand liggende zou moeten zijn off-grid leven. Wonen zonder elektriciteitsnet betekent wonen op een locatie die niet wordt bediend door het elektriciteitsnet. Afgelegen huizen en hutten profiteren mooi van zonne-energiesystemen. Het is niet langer nodig om enorme kosten te betalen voor de installatie van elektriciteitspalen en bekabeling vanaf het dichtstbijzijnde hoofdnetaansluiting. Een elektrisch systeem op zonne-energie is mogelijk minder duur en kan, mits goed onderhouden, meer dan drie decennia lang stroom leveren.
Naast het feit dat zonnepanelen het mogelijk maken om off-grid te leven, misschien wel het grootste voordeel dat u zou hebben
