Hoe het werkt
Fotovoltaïsch. ‘Foto’ is het Griekse woord voor licht, ‘voltaïsch’ is gebaseerd op de eenheid voor elektrische spanning, volt. De naam zegt dus heel wat over het principe!
De zonnecellen op een zonnepaneel bestaan meestal uit silicium en dat silicium beslaat twee lagen. Het licht valt in op de zonnecellen van het paneel en daardoor gaat tussen beide siliciumlagen een elektrische stroom lopen. Die elektrische stroom wordt afgetapt en wordt gebruikt in het huishouden.
Het aftappen van de elektrische stroom kan op verschillende manieren. Een eerste aftapmogelijkheid is die met de netgekoppelde systemen, waarbij de gewonnen stroom afgegeven wordt aan het elektriciteitsnet. Meestal wordt de gewonnen energie eerst en vooral gebruikt om aan de energiebehoefte van het gebouw waar de panelen zijn geïnstalleerd te voldoen. Elektriciteit die eventueel over is, wordt teruggegeven aan de elektriciteitsleverancier, waardoor de verbruiksmeter terugloopt, zodat het de gebruiker of de leverancier geld oplevert, dat heet een zonnepremie.
De tweede manier maakt gebruik van accu’s. Deze techniek is vooral handig op afgelegen plaatsen waar de gewonnen energie niet kan afgegeven worden aan een elektriciteitsnet. De capaciteit van de accu’s is bij dit systeem erg belangrijk, want als de capaciteit te laag is, kan het systeem na enkele dagen zonder zon al platliggen.
Ten derde is er het autonome systeem. Daarbij wordt een installatie rechtstreeks aan een apparaat gekoppeld. Dat apparaat wordt dan aangedreven met de elektriciteit die wordt opgewekt door het zonnepaneel.
Omdat de sterkte van de zonnestralen veranderen naar gelang hun plaats, het uur van de dag en de seizoenen is het noodzakelijk om een systeem te voorzien om de geproduceerde energie op te slaan of een aansluiting op het net.
De fotovoltaïsche zonnecellen maken gebruik van de rechtstreekse zonnestralen, maar ook van diffuus zonlicht. Diffuus zonlicht is onrechtstreeks licht, wat betekent dat het de aarde pas na verschillende weerkaatsingen bereikt. Zo zorgt het ervoor dat er zelfs bij zwaarbewolkt weer daglicht is. In de zomer, tijdens de maand juni, is de zonnestraling ongeveer 5 kWh/m² per dag, terwijl dat in december, in de winter, het 0,5kWh/m² is. Dat betekent dat er tien keer minder zonnestraling is in de winter dan in de zomer. Op een jaar is de straling die België gemiddeld bereikt ongeveer 1000kWh/m².
De zonnecollectoren produceren gemiddeld 100kWh/m² per jaar. Aangezien een gemiddeld huishouden 2200kWh per jaar verkoopt, zou er 20m² collectoren geplaatst moeten worden. Alle energie die nodig is voor een heel huishouden enkel en alleen uit zonnecollectoren halen, is dus moeilijk, zowel door de nodige oppervlakte als door de prijs, maar dat betekent niet dat het onmogelijk is om slechts een deel van de gebruikte energie uit een zonnepaneel te halen.