Hoe wordt een zonnepaneel gemaakt?

Wie ooit een zonnepaneel gezien heeft, heeft zich vast wel eens afgevraagd: hoe wordt een zonnepaneel gemaakt? Hieronder leggen we uit hoe zonnecellen gemaakt worden, hoe een zonnepaneel tot stand komt en wat een PV installatie voor jou kan betekenen.

De productie

hoe wordt een zonnepaneel gemaakt?Aan de basis van een hightech toepassing als een zonnepaneel staat een weinig hightech hoofdbestanddeel: zand. Of specifieker, het hoofdbestanddeel van zand, silicium. Silicium komt zeer veel voor; het is na zuurstof het meest voorkomende element op aarde. Aan voorraad is dan ook geen gebrek! Nadat silicium uit de grond is gewonnen, moet het gezuiverd worden van andere elementen. In de eerste stap wordt bij zeer hoge temperaturen silicium van onzuiverheden ontdaan. Je verkrijgt daarmee metallurgisch silicium, bevat een zuiverheid van meer dan 99%.

Hoewel metallurgisch silicium gebruikt kan worden bij de productie van staal en aluminium, moet er voor toepassingen als zonne-energie meer gedaan worden. In een volgende stap wordt het metallurgisch silicium daarom via diverse chemische en thermische processen verder gezuiverd tot wel 99.999999% (!) pure silicium. Onder hoge temperaturen worden daarna zogenaamde ‘ingots’, hoge pilaren, gemaakt. De prijs van silicium is de afgelopen jaren zeer sterk gedaald (ongeveer 90%). Het was een van de grootste kostenposten in een silicium staafzonne-energiesysteem, maar dit wordt steeds minder. Momenteel is silicium nog maar 6-15% van de totale kosten.

De pilaar wordt vervolgens in hele dunne plakjes gezaagd. De dunne plakjes worden gezaagd met een speciale WIRE. De resulterende plakjes zijn met de huidige technieken tussen de 0.18 en 0.24 mm dik. Deze dunne plakjes puur silicium worden in een geavanceerde fabriek bewerkt tot zonnecellen. Hierbij wordt onder meer een beschermende glas laag of coating toegevoegd. De hierbij gebruikte technieken zijn afgeleid van de productie van halfgeleiders (computer chips).

Zonnecellen

Dit is ook de reden dat zonnecellen steeds krachtiger én goedkoper worden. Andere redenen voor het goedkoper worden van zonnecellen:

  • Ze steeds dunner worden: hiermee verkrijg je meer zonnecellen uit dezelfde hoeveelheid silicium.
  • Toepassing van speciale materialen die het mogelijk maken meer licht om te zetten in elektriciteit.

zonnecel-kleinEén zonnecel levert slechts een halve Volt aan spanning, en rond de 8 Ampère aan stroom op. Dit is niet voldoende voor de meeste toepassingen, vaak zijn er minimaal aantal zonnecellen nodig om bruikbare elektriciteit op te wekken.
Een zonnepaneel bestaat uit wel 72 zonnecellen die in een serie aaneengeschakeld zijn. Daarmee leveren ze, afhankelijk van de kwaliteit en type tot zo’n 300 Watt vermogen. Dit vermogen wordt alleen gehaald wanneer de zon er recht op schijnt: meestal wordt daarom de term Watt-piek (Wp) gebruikt.

Een klein systeem (c.a. 3 panelen) heeft een vermogen van 600 Wp, en hiermee kun je zo’n 500 kilowattuur (kWh) per jaar opwekken. Dit is 15% van het jaarverbruik van een gemiddeld gezin. Grotere consumenten systemen (c.a. 20 panelen) zijn tot 4000 Wp, waarmee je met gemak je elektriciteitsrekening tot nul terug brengt! Er is geen limiet aan de grootte van het systeem: in het buitenland zijn PV installaties gebouwd met een piekvermogen van 600 MWp, ofwel 600.000.000 Wp. Dat is duidelijk een andere orde van grootte!

Wat bij bewolking?

Door zonnepanelen op je huis te plaatsen, kun je zelfvoorzienend zijn betreft je elektriciteitsverbruik. Dit betekent gelukkig niet dat op een bewolkte dag de verlichting niet aangaat! Zonnepanelen leveren natuurlijk alleen elektriciteit wanneer de zon schijnt; dit wordt vervolgens aan het landelijke elektriciteitsnet geleverd. Wanneer je het zelf nodig hebt, krijg je weer elektriciteit terug. Je betaalt de energieleverancier alleen voor het saldo: ofwel, voor het deel dat je meer gebruikt dan hebt geleverd in een jaar.

Hoe wordt een zonnepaneel gemaakt? In deze video kunt je de stappen bekijken.

Deel
Vorig artikelGeschikt dak voor zonnepanelen
Volgend artikelKwaliteit rating leveranciers zonnepanelen
Shanna van Dijk
In 2013 ben ik bij Greenem begonnen als Marketingcommunicatie stagiaire. In deze tijd heb ik Greenem sterk zien groeien. Na mijn stage ben ik hier parttime gaan werken. In 2014 afgestudeerd als communicatiespecialist en direct fulltime aan de slag gegaan. Greenem staat een grote toekomst te wachten, waar ik graag onderdeel van uitmaak.