Zonnecellen
De eerste persoon die experimenteerde met zonnecellen was Charles Fritss in 1883. Deze Amerikaan bedekte dunne lagen silicium met een dunne laag goud. Ruim een halve eeuw later werd pas de eerste moderne zonnecel ontwikkeld en in 1954 werd het eerste kristallijn silicium paneel gemaakt, met een rendement van 4 procent. Halverwege de twintigste eeuw waren zonnecellen alleen interessant voor de ruimtevaart, vanwege het lage rendement. Ondertussen ligt het gemiddelde rendement op plusminus 15 procent.
Werking zonnecellen
Een zonnepaneel wordt gevormd door een groot aantal zonnecellen, die ook wel fotovoltaïsche cellen worden genoemd of afgekort (PV-systeem). Verreweg de meeste cellen bestaan uit een laag silicium, dat als halfgeleider dient, tenminste als aan de bovenkant een laag fosfor wordt toegevoegd en aan de onderkant een laag borium. Een glasplaat aan de boven- en onderkant moet voor bescherming zorgen.
Zonlicht zorgt ervoor dat elektronen losweken uit de bovenkant van het paneel. Helaas is er dan wel sprake van ongelijke ladingverdeling. Anders verwoord, er ontstaat een elektrisch veld op het grensvlak van de zonnecel, omdat elektronen maar één kant op kunnen, dit leidt tot spanningsverschil tussen de boven- en onderkant van het paneel. Door deze kanten op elkaar aan te sluiten wordt het probleem opgelost en loopt de stroom over een zelfde draad.
Type zonnecellen
Vaak worden meerdere zonnecellen aan elkaar geknoopt, vanwege de individuele lage spanning van een zonnecel. De omvormer of transformator zet de spanning om in wisselstroom van 230V.
U kunt kiezen tussen drie soorten zonnecellen, de monokristallijn zonnecellen kosten in aanschaf het meest, maar bieden ook het hoogste rendement. Op korte afstand gevolgd door de polykristallijn zonnecellen. De kristallen van een monokristallijn zonnepaneel zijn mooi en gaaf, waar de kirstallen van een polykristallijn zonnepaneel gebroken zijn en niet naadloos op elkaar aansluiten. Amorfe zonnecellen beschikken helemaal niet over kristallen en hebben logischerwijs een veel lager rendement.
