Ben je al overtuigd van de opbrengst van zonnepanelen? Mooi zo, maar weet je ook hoe de verschillende soorten zonnepanelen precies werken? Of waarom er zowel blauwe als zwarte panelen op de Belgische daken liggen? Wij geven graag opheldering bij de werking van de diverse types zonnepanelen.

Hoe werken zonnepanelen?

Zonnepanelen vormen samen met minstens één omvormer en de nodige bekabeling een fotovoltaïsche installatie (PV-installatie) waarmee zonne-energie omgezet wordt in elektriciteit. Ook bij bewolkt weer wordt zonlicht omgezet in elektriciteit, al zal de opbrengst van de zonnepanelen dan een stuk lager zijn.

Wat is het fotovoltaïsch effect?

Alle soorten zonnepanelen bevatten fotovoltaïsche cellen die bestaan uit twee lagen, meestal op basis van silicium kristallen. Hiertussen zit een scheidingslaag. De energie van de zon maakt elektronen los in het silicium. Zo ontstaat er een elektrische gelijkstroom tussen de twee lagen. Door meerdere cellen met elkaar te verbinden, kan de gelijkstroom door het zonnepaneel lopen. Deze gelijkstroom wordt doorgegeven doorheen de verschillende zonnepanelen tot bij de omvormer die de gelijkstroom omzet in wisselstroom. De wisselstroom kan meteen verbruikt worden in jouw woning of bedrijf.

Hoe beïnvloedt schaduw de opbrengst van je zonnepanelen?

Schaduw, zelfs maar op één zonnepaneel, kan de opbrengst van zonnepanelen drastisch verlagen. Door de cel waarop schaduw valt, zal minder stroom lopen. Omdat de verschillende panelen in serie zijn geschakeld, is de stroomketen maar zo productief als zijn meest beschaduwde schakel. Om dit te vermijden, zijn zonnepanelen voorzien van bypass diodes die een beschaduwde rij cellen tijdelijk kunnen overslaan. Hierdoor blijft het opbrengstverlies beperkt. Een installatie heeft doorgaans drie bypass diodes. Per bypass diode wordt een derde van het paneel uitgeschakeld en verlies je dus een derde van de opbrengst van je zonnepanelen.

Welke soorten zonnepanelen bestaan er?

De meeste zonnepanelen op de Belgische markt zijn blauwe zonnepanelen (van polykristallijn silicium) of zwarte zonnepanelen (van monokristallijn silicium). Daarnaast bestaat er ook nog een dunnefilmtechnologie, op basis van amorf silicium, die gebruikt wordt voor flexibele zonnepanelen. Afhankelijk van het type silicium zet de cel een groter of een kleiner aandeel van het zonlicht om in elektriciteit.

Welke type zonnepaneel kies je best?

Kristallijn silicium is vandaag de meest gebruikte technologie. De opbrengst van dit type zonnepanelen ligt in normale omstandigheden een stuk hoger dan bij dunnefilmpanelen. Hierdoor kan er op een kleinere oppervlakte meer energie opgewekt worden. Kristallijn silicium is dan ook de beste keuze voor het gros van de woningen, waarbij de ruimte beperkt is.

Zonnepanelen op basis van dunnefilmtechnologie zijn dan weer gemakkelijker te plaatsen op roofing daken. Het rendement van dunnefilmpanelen ligt echter een stuk lager, waardoor dit meestal niet de beste keuze is. Dankzij hun gunstige temperatuurscoëfficiënt behouden ze hun rendement wel beter bij hogere temperaturen.

Wanneer kiezen voor blauwe zonnepanelen, wanneer kiezen voor zwarte zonnepanelen?

De keuze tussen zwarte (monokristallijn) en blauwe panelen (polykristallijn) hangt af van verschillende factoren. Monokristallijn silicium wekt meer stroom op bij direct zonlicht en heeft sowieso een iets hoger vermogen. Als de dakoriëntatie gunstig is (naar het zuiden gericht) en de oppervlakte beperkt, zijn zwarte zonnepanelen de beste keuze. Blauwe zonnepanelen zijn echter goedkoper en wekken meer stroom op bij diffuus licht door indirect zonlicht of zijdelingse instraling. Blauwe zonnepanelen zijn dus ideaal als je dak eerder oost- of westwaarts gericht is.

Download ook ons ebook: Alles over zonnepanelen bij je thuis

Hoeveel zonnepanelen moet je plaatsen?

Heel veel mensen vragen zich terecht af hoeveel zonnepanelen ze best zouden plaatsen. Een eenvoudige vraag, maar het antwoord is een stuk complexer. Je moet immers rekening houden met verschillende factoren:

Hoeveel bedraagt jouw jaarlijks elektriciteitsverbruik?

Als je weet hoe groot jouw energiebehoefte is, kan je berekenen hoeveel energie jouw zonnepanelen moeten opwekken. Laat je niet misleiden door het vermelde piekvermogen van zonnepanelen. In werkelijke omstandigheden zullen zonnepanelen ongeveer 85% van het piekvermogen genereren.

Welk type zonnepanelen kies je?

Zoals reeds vermeld, bestaan er verschillende types zonnepanelen met een verschillend piekvermogen en ook een verschillend rendement. Kies je voor zonnepanelen met een lager piekvermogen en een lager rendement, dan zal je meer zonnepanelen moeten plaatsen dan wanneer je kiest voor panelen met een hoger piekvermogen en een hoger rendement.

Hoeveel plaats heb je op jouw dak?

Uiteraard is het belangrijk te weten of de installatie die je wil plaatsen wel op jouw dak past. Als jouw dak meer dan groot genoeg is, heeft het ook geen zin om jouw dak helemaal vol te leggen met zonnepanelen. De opgewekte elektriciteit die je zelf niet verbruikt, vloeit terug naar het elektriciteitsnet, waardoor je er netwerkkosten op moet betalen.

Lees ook ons artikel: Waarop moet je letten bij de aankoop van zonnepanelen?

Wat moet je weten over de omvormer?

De meeste types zonnepaneleninstallaties bestaan uit zonnepanelen en een centrale omvormer die de gelijkstroom van zonnepanelen omzet in de wisselstroom van het elektriciteitsnet. De omvormer is dus eigenlijk het hart van je zonnepaneleninstallatie.

Waar plaats je de omvormer?

In de meeste woningen wordt de omvormer op zolder geplaatst, onder het dak met zonnepanelen. Nochtans is dat niet altijd de beste plaats. Is jouw dak minder goed geïsoleerd en wordt jouw zolder erg heet op zonnige dagen? Dan plaats je de omvormer best elders. Omvormers produceren namelijk een bepaalde hoeveelheid warmte. Op zonnige dagen kan een omvormer daardoor gemakkelijk 5% van zijn rendement verliezen. Hoe beter de koeling van de omvormer, hoe hoger de opbrengst van je zonnepanelen. Bovendien wordt de levensduur verkort indien de omvormer onvoldoende zijn warmte kwijt kan.

Ook de lengte, de dikte en het type bekabeling speelt een rol in de werking en het rendement van jouw installatie. Er loopt enerzijds een kabel van de zonnepanelen naar de omvormer (gelijkstroom) en anderzijds een kabel van de omvormer naar de meterkast (wisselstroom). Algemeen geldt: hoe korter en dikker de kabels, hoe kleiner de verliezen zullen zijn.

Houd er rekening mee dat een omvormer wel wat ruimte inneemt en dat het een knooppunt is van kabels. De omvormers voor een gemiddelde woning zijn ongeveer 50 cm hoog en 50 cm breed, met een diepte van 20 cm. Zorg ervoor dat jouw omvormer altijd goed toegankelijk blijft.

Waarom kiezen voor micro-omvormers?

Als je op voorhand weet dat er schaduw op jouw zonnepanelen zal vallen, kies je best voor een systeem met power optimizers. Elk zonnepaneel is dan voorzien van een aparte sturing die het paneel op zijn ideaal vermogenspunt laat werken, waardoor een paneel met schaduw geen negatief effect heeft op de rest van de installatie. Een zonnepaneleninstallatie met micro-omvormers is duurder dan een systeem met één centrale omvormer.

Een andere oplossing om grote verliezen door schaduw te vermijden en dus de opbrengst van je zonnepanelen te maximaliseren, is het gebruik van Maximum Power Point Trackers (MPPT). Door een paneel te voorzien van een dergelijke ‘power optimizer’, behoudt het zijn maximaal rendement. MPP-trackers zijn doorgaans goedkoper dan micro-omvormers.