Zonnecellen

This article is not available in your language, we show you the original

Zonnecellen

In deze blog gaan we het hebben over de zonnecellen. Tegenwoordig zijn ze bijna overal wel. Ze zijn te vinden op daken maar er zijn ook weiden vol met zonnecellen. Denk hierbij aan in onze eigen zonneceldakpannen maar ook in zonnepanelen.

De geschiedenis

In 1839 werd voor het eerst ontdekt dat zonlicht kon worden omgezet in elektriciteit het zogenaamde ‘fotovoltaïsche ‘effect.  Dit werd ontdekt door de Franse fysicus Antoine César Becquerel. Het duurde ongeveer 50 jaar voordat de eerste zonnecel was gebouwd. Deze was gemaakt door de Amerikaanse wetenschapper Charles Fritts. De eerste zonnecel was gebouwd uit halfgeleidend seleen gecoat met een dun laagje transparant goud. Deze kon slechts 1 procent van het licht omzetten in stroom.

 

Waar worden zonnecellen van gemaakt?

De zonnecellen die wij hedendaags hebben worden voornamelijk gemaakt van silicium. Silicium is een scheikundig element met het symbool Si en atoomnummer 14. Er zijn verschillende soorten siliciumcellen op de markt. De meest gebuikte zijn Monokristallijn, Polykristallijn en Amorf.

  • Monokristallijn staat bekend om het hoge rendement en de kwaliteit. Voor de monokristallijn zonnecellen worden de individuele kristallen bewerkt en allen dezelfde richting in gelegd, hierdoor kan de monokristallijn meer energie genereren. Deze optie is wel de meest prijzige.

 

  • Polykristallijn wordt ook veel bij zonnepanelen gebruikt maar omdat er verschil zit in de productiemethode is het rendement hiervan lager. Het verschil met de monokristallijn is dat het polykristallijn niet meer bewerkt wordt na het stollingsproces. Doordat er niet bewerkt wordt is het productieproces korter en zijn de zonnecellen goedkoper.

 

  • Amorf verschilt van het kristallijn silicium omdat het van poeder is gemaakt en niet van kristallen. Doordat het van poeder is gemaakt is het aanzienlijk goedkoper alleen het nadeel is weer dat het een laag rendement heeft.

Om een werkend zonnecel te hebben wordt er aan de bovenkant een laagje fosfor gelegd en aan de onderkant een laagje borium. Het geheel wordt tussen 2 glasplaten geplaatst.

 

Hoe werkt een zonnecel?

In het fotovoltaïsche proces zorgen de zonnestralen voor fotonen. Die fotonen zetten de elektronen in het silicium en de fosforatomen in de bovenste laag van de cel in beweging.

De elektronen worden vervolgens via een kabel waarin elektriciteit wordt opgewekt naar de onderste laag van de cel geleid. Deze onderste laag bestaat uit silicium en borium. De plaat waar veel elektronen zitten zullen naar de plaat gaan waar weinig elektronen zitten. Die beweging genereert gelijkstroom, die naar de omzetter wordt geleid. Daar wordt de gelijkstroom omgezet in wisselstroom die geschikt is voor ons elektriciteitsnet en onze apparaten.