zon

De zon vormt het middelpunt van ons zonnestelsel en houdt dankzij haar grote massa (99,86% van de massa van ons zonnestelsel) de planeten en ‘gruis’ in min of meer cirkelvormige banen gevangen. 

Met een staal van 696.000 km bestaat deze fel oplichtende ster voor ongeveer 75% uit waterstof en voor 23% uit helium. De resterende 2% zijn zwaardere elementen. In het inwendige van de zon vindt continu kernfusie plaats, bij een temperatuur van 15.106 0C en een druk van 200.109 bar.

 

De stralingsdichtheid van de zon is stabiel. De gemiddelde waarde EO bedraagt 1,367 KW/m2. Deze waarde bereikt  het oppervlakte van de aarde niet, omdat de atmosfeer de zonnestraling niet ongehinderd doorlaat maar voor een deel reflecteert, absorbeert en verstrooit. Bij onbewolkte hemel is de stralingsintensiteit 1 KW/m2. Voor Nederland geldt een jaarlijks gemiddelde zonnestraling van 900-1200 KWh/m2. In de meest zonrijke gebieden op aarde is dat ongeveer 2000 kWh/m2. Toch is Nederland zeker niet onrendabel. Belangrijk gegeven is dat ongeveer 80% van de zonne-energie in onze contreien wordt ontvangen  in de zonnemaanden (april- september) en wel tussen 10.00 en 16.00 uur. De straling van de zon levert de aarde per jaar een energie van 2,2.1017 kWh, dat is meer dan 2500 maal het totale energieverbruik van de hele wereldbevolking. Hierbij wordt uitgegaan van een wereld energieverbruik van 88.109 kWh per jaar. In 2004 was dit verbruik 130.109 kWh de zon levert dan nog 1700 maal zo veel. Kortom, aan zonne-energie geen gebrek. De theorie zorgt dus niet voor problemen, maar de praktijk is weerbarstig. Economische en politieke zaken spelen een grote rol. Hierover in de komende hoofdstukken meer.

Het zonnespectrum strekt zich uit van een golflengte van 240 NM tot 1700NM, het zichtbare deel van dit spectrum ligt tussen 400 en 800 NM. Een zonnecel neemt echter ook gedeeltes van het ultraviolette en infrarode bereik op. De AM – waarde ( luchtmassa) geeft aan hoe dik de luchtlaag is die de zonnestraling moet doordringen.

  • AM 0 geld voor de straling in de ruimte (luchtledig)
  • AM 1 staat voor de straling die het oppervlak aan de evenaar en op zeeniveau loodrecht treft.
  • AM 1,5 is de waarde voor de straling die het oppervlak onder een hoek van 41,5° ten opzichte van het horizontale vlak treft en die zodoende een 1,5 maal dikkere luchtlaag moet doordringen.

De AM 1,5- waarde is belangrijk omdat het een van de referentiegrootheden is die wordt gebruikt voor de genormaliseerde karakterisering van zonnecellen. De geografische breedte is eveneens een belangrijke factor. Aan de evenaar ( breedte 0° ) kan voor een gemiddelde jaarlijkse zoninstraling een waarde worden aangehouden die het 1,8  voudige is van de waarde voor het Midden-Eur