werking zonnecellen
Een zonnepaneel maakt van zonlicht elektrische energie. Deze energie kunnen we gebruiken
om een lamp te laten branden of een ventilator te laten draaien. Maar natuurlijk kunnen we
deze energie ook opslaan om het later te gaan gebruiken. Een nadeel van zonne-energie is
natuurlijk dat het alleen beschikbaar is als de zon er is.
Energie kunnen we opslaan in accu’s
of in batterijen. Maar we kunnen het ook omzetten in waterstof. Een zonnepaneel levert een
heel klein vermogen . Als je het omzet in waterstof kun je veel meer vermogen krijgen.
In dit deel leer je hoe je zonne-energie kunt opslaan en hoe een waterstofcel werkt.
Elektrische energie kun je opslaan in oplaadbare batterijen , dit doen we dagelijks met onze
mobile telefoon en onze laptop. Hiervoor zijn speciale oplaadbare batterijen ontwikkeld. Nadeel
van batterijen is dat ze weinig vermogen leveren en snel weer leeg zijn. Tegenwoordig gebruiken
we accu’s in telefoons en laptops. Een accu levert meer vermogen en is niet zo snel
leeg en oplaadbaar.
Het verschil tussen een accu en een batterij zit hem in het materiaal waarvan ze zijn gemaakt.
Een accu is oplaadbaar en een batterij niet. Een batterij bestaat meestal uit lithium terwijl een
accu gemaakt is van nikkel-cadmium.
Een accu kun je natuurlijk opladen via het stopcontact maar wat nu als er geen stopcontact in de
buurt is. Een goed alternatief is dan een zonnecel . De accu is op te laden via een zonnecel.
Deze techniek gebruiken we al lang .
Het vlakje boven het schermpje met de getallen is een platte zonnecel. Deze levert genoeg
vermogen om de rekenmachine te kunnen gebruiken, de cel werkt niet alleen bij zonlicht maar
doet het ook bij het licht van een lamp.
Werking.
Het proces van het omzetten van zonnestralen in elektriciteit heet fotovoltaische omzetting
en gebeurt met behulp van zonnepanelen. Eén zonnepaneel bestaat uit meerdere in serie
geschakelde zonnecellen die meestal uit silicium bestaan. De zonnecellen bestaan uit
zogenoemde p- en n-lagen. Tussen deze twee lagen ontstaat een elektrisch veld. Zodra er
zonlicht op de zonnecel valt, wordt een negatief geladen elektron losgemaakt zodat er een
positief gat over blijft. Als zo’n elektron/gat paar dicht bij het interne elektrische veld zit, zal
het gescheiden worden omdat ze een verschillende lading hebben. Door deze scheiding krijgt
de p-laag een positieve lading, de n-laag krijgt een negatieve lading. De twee lagen zijn via
een extern circuit met elkaar verbonden waardoorheen de elektronen van de n-laag naar de
p-laag zullen stromen. Hierbij wordt elektriciteit opgewekt. Hoe meer licht er op de zonnecel
valt, hoe meer elektronen er vrijgemaakt worden. Dit proces zal doorgaan zolang er zonlicht
op de zonnepaneel valt. Een schematische voorstelling van dit proces kunt u vinden in
onderstaand figuur1.
Een zonnepaneel levert gelijkspanning (DC) direct current van ongeveer 19 volt per paneel. Het lichtnet werkt
op 230 volt en een wisselspanning van 50 hz (AC) alterneting current . Om de opgewekte stroom te kunnen
gebruiken en aan het net te leveren, dient deze te worden omgezet met behulp van een
omvormer. Een omvormer is een transformator die een optimaal rendement uit de zonnepanelen
haalt en deze omzet naar bruikbare netspanning. De opgewekte energie kan direct thuis worden gebruikt.
Dit proces is in onderstaande figuur schematisch weergegeven. Als er meer elektriciteit wordt
opgewekt dan er wordt gebruikt, zal de draaischijfmeter terug lopen. De modernere, digitale meters
zullen niet terug lopen maar zullen worden verrekend met een bruto productiemeter.
- Panelen
- Omvormer
- Monitoringsysteem
- kWh meters
- Verbruikers
Maak jouw eigen website met JouwWeb