De zonnepanelen produceren gelijkstroom (DC) die via solarkabels tot aan de omvormer wordt gebracht. De omvormer zet de gelijkstroom om in wisselstroom (AC) zodat de elektrische toestellen in huis van deze groene stroom gebruik kunnen maken. Wanneer de toestellen in huis minder verbruiken dan de zonnepanelen produceren, zal de overschot van de groene energie naar het openbare net vloeien en draait de netstroomteller achteruit. Wanneer de toestellen meer nodig hebben dan de zonnepanelen kunnen produceren, zal et tekort aan energie van het openbare net in huis vloeien en draait de netstroomteller vooruit. Het openbare net wordt dus gebruikt als buffer om pieken in de zonnestroom op te vangen, zodat de gebruiker in huis altijd elektriciteit heeft. Door de wisselwerking zal uiteindelijk de energiefactuur fors dalen. De groenestroomteller is de teller die de energie van de zonnepanelen bijhoudt ongeacht de energie in huis wordt verbruikt, of op het openbare net wordt gestoken.
Het werkingsprincipe van zonne-energie is even logisch als eenvoudig: zonnepanelen vangen zonlicht op en zetten het om in elektrische stroom. Dit proces noemt men het fotovoltaïsch effect (afgekort als PV, van Photo-Voltaic). Officieel wordt dan ook kortweg gesproken van PV-cellen en PV-modulen.
Een zonnepaneel bestaat uit vele aan elkaar gekoppelde zonnecellen. In iedere zonnecel wordt licht omgezet in elektriciteit. Elke zonnecel bestaat immers uit twee dunne laagjes halfgeleidermateriaal waarover een spanning optreedt onder invloed van zonlicht. Zo'n plaatje is meestal gemaakt van silicium dat als eigenschap heeft goed geleidend te zijn wanneer er licht op valt. De energie van het invallende licht ontwikkeld een elektrische spanning die op zijn beurt zorgt voor elektrische stroom. Afhankelijk van het soort silicium zal het rendement verhogen.
De PV-modules zijn aan de voorkant meestal beschermd door een plaat chemisch gehard glas en aan de achterkant door een folie.
Ons assortiment zonnepanelen wordt beperkt tot de Atrium Modules van Ubbink. Deze merkpanelen onderscheiden zich door hun hoge kwaliteit en lange levensduur. De Atrium Modules kenmerken zich door hun snelle levertijden. Door deze modules als standaard te kiezen voor onze PV-systemen is het mogelijk zeer snel aan uw eisen te voldoen. Het is daarom geen uitzondering de PV-installatie binnen de 8 weken af te leveren.
Het multifunctionele karakter van de Ubbink Atrium Modules zorgt ervoor dat ze altijd en overal toepasbaar zijn. PV-systemen worden dan ook op maat en volgens de plaatselijke omstandigheden aangeboden.
De omvormer is naast het zonnepaneel de meest cruciale schakel in de PV-installatie. Het is de doorvoersluis van de zonnepanelen naar het stroomnet. Omvormers zetten de opgewekte gelijkstroom afkomstig van de zonnepanelen om in wisselstroom en levert deze aan het openbare net. Een slecht renderende omvormer betekent dan ook een verlieslatende PV-installatie.
Daarom wordt enkel gewerkt met omvormers van topkwaliteit zoals de Sunny Boy van SMA. Het is een beproefde maar tegelijk innovatieve technologie van wereldwijde marktleiders. De SMA Sunny Boy is uniek in zijn soort en dé meest succesvolle omvormer voor PV-systemen. Met de serie Sunny Boy kan nagenoeg elke gewenst PV-vermogen worden gerealiseerd.
SMA netgekoppelde PV-omvormers zijn verkrijgbaar in 2 versies, met of zonder transformator.
Omvormers met transformator zijn:
Transformatorloze omvormers hebben:
De SMA omvormers zijn beveiligd met een ENS netbewaking en zijn hierdoor conform de Belgische wetgeving. Ze hebben ook allemaal een beschermingsgraad IP65 en kunnen zowel binnen als buiten gebruikt worden. De transformatorloze omvormers zijn enkel te gebruiken wanneer het elektriciteitsnet over een geaard sterpunt beschikt. Dus niet in 3x230V of in de meeste 1x230V installaties.
De MS-types omvormers hebben een Multi String functie. Bij deze omvormers kunnen twee PV-strings aangesloten worden op een aparte MPP-tracker, hierdoor is het mogelijk om meerdere strings aan te sluiten met een verschillende oriëntatie of met verschillende panelen.
Alle omvormers kunnen op verschillende manieren uitgelezen worden, van de draadloze Sunny Beam tot de Sunny Webbox waarmee de gegevens van de omvormer op het internet geplaatst kunnen worden.
Het zonlicht hoeft niet rechtstreeks in te vallen op de PV-modules om elektriciteit te produceren. Ook wanneer het bewolkt is zal de installatie energie opwekken. Een zonnepaneel is immers gevoelig voor de lichtintensiteit en niet voor de directe zonnestralen.
In de winter produceren de zonnepanelen natuurlijk minder energie, de dagen zijn korter en de zon staat lager aan de hemel. Toch kan men op een zonnige winterdag meer produceren dan op een warme zomerdag. Dit komt omdat het rendement van het PV-paneel temperatuursafhankelijk is. Hoe warmer de temperatuur van het paneel, hoe moeizamer het fotovoltaïsch effect opgang komt en hoe lager het rendement wordt. Een natuurlijke ventilatie van de panelen is daarom aangewezen. Hierdoor zullen wij nooit een installatie aanbieden die in het dak gemonteerd is, maar wel boven op het dak. Een luchtspleet van 10 cm onder de panelen zorgt voor de nodige ventilatie.
De term fotovoltaïsch komt van het Griekse woord Fotos voor licht, en de naam van de Italiaanse natuurkundige Volta, naar wie de eenheid Volt is genoemd. Het betekent letterlijk van licht en elektriciteit.
Zonnecellen bestaan hoofdzakelijk uit Silicium (Si). Er zijn ook cellen die een andere grondstof gebruiken zoals Germanium (Ge), Selenium (Se), Indium (In) … Deze cellen hebben een hoger rendement dan de cellen gebaseerd op Silicium. Echter is hun kostprijs zodanig dat ze momenteel enkel en alleen in de ruimtevaart gebruikt worden. Er zijn ook cellen van organische oorsprong, maar deze zijn veelal nog in testfase.
Silicium is na zuurstof (O2) een van de meest voorkomende elementen op aarde. Men treft Silicium hoofdzakelijk aan onder de vorm van Siliciumdioxide (SiO2) denk maar aan kwartsen, opaal, vuursteen… Ook in klei en mica zal men Silicium aantreffen. Naast het belang van Silicium in de fotovoltaïsche industrie is het ook de basisgrondstof voor glas en wordt het gebruikt bij het vervaardigen van keramiek.
De grondstof van zonnecellen heeft als eigenschap halfgeleidend te zijn. Een halfgeleider wordt gevormd door een niet-geleidende stof als Silicium te voorzien van kleine hoeveelheden van bepaalde onzuiverheden. Dit heet doperen. Door combinaties van bepaalde halfgeleiders kunnen elektrische componenten als diodes, transistors, chips en ook zonnecellen gemaakt worden.
Silicium is een niet-geleidende stof dat enigszins geleidend kan gemaakt worden door er onzuiverheden aan toe te voegen zoals boor, fosfor… Hierdoor wordt Silicium halfgeleidend. De geleiding vindt zijn oorzaak in zogenaamde vrije ladingsdragers die door de verontreiniging in het kristal ingebracht zijn. Zijn deze vrije ladingsdragers positief dan spreekt men van p-silicium, zijn ze negatief dan van n-silicium. De combinatie van p- en n-silicium vormt de basis voor zonnecellen. (Si-kristalstructuur) |
Bij p-type silicium wordt het siliciumkristal verrijkt met boor. Boor (B) heeft maar 3 elektronen in zijn buitenste schil, in tegenstelling tot de vier van silicium. Wanneer dit materiaal in het siliciumkristal wordt opgenomen, ontstaan plaatsen met een tekort aan elektronen. Dit tekort veroorzaakt een positief gat dat de eigenschap heeft elektronen aan te zuigen. (Kristalstructuur van het p-type) |
Bij n-type silicium worden kleine hoeveelheden fosfor (P) in het kristal aangebracht. Fosfor heeft vijf elektronen in zijn buitenste schil, wat ervoor zorgt dat er op bepaalde plaatsen een elektron over is. Dit elektron kan zich vrij door het materiaal bewegen, waardoor het materiaal als geheel geleidend wordt. (Kristalstructuur van het n-type) |
Wanneer p-type silicium en n-type silicium met elkaar in contact komen zullen de vrije elektronen van het n-type silicium maar al te graag naar het p-type silicium overstappen om er te recombineren met de positieve gaten. Hierdoor ontstaat een tekort aan ladingsdragers in het gebied van de junctie. Dit gebied van positieve en negatieve ionen wordt de uitputtingszone genoemd.
De overdracht van elektronen van het n-type silicium naar het p-type silicium heeft als gevolg dat in het p-type materiaal een dun laagje ontstaat dat negatief geladen is. Op dezelfde manier vormt zich in het n-type materiaal een laagje dat positief geladen is. Er ontstaat een elektrisch veld, zodat na verloop van tijd de recombinatie stopt. De twee laagjes vormen samen de pn-overgang.
Bij blootstelling van een halfgeleider aan licht zullen extra ladingsdragers ontstaan. Elektronen uit de volle valentieband wordt met behulp van de energie van een ingevangen foton (licht) losgemaakt en naar de lege geleidingsband gepromoveerd. Hierdoor vormen zich elektronen in het kristalrooster die zich vrij kunnen bewegen.
Wanneer de vrije elektronen zich in de buurt van de pn-junctie bevindt zal het onder invloed van het aanwezige spanningsveld naar de andere kant van de pn-junctie geslingerd worden.
Zo ontstaat er een inwendig transport van elektronen van het p-type silicium naar het n-type silicium. Het n-type silicium krijgt een negatieve lading en het p-type silicium positief. Hierdoor wordt een spanning opgebouwd over de zonnecel. Als het n-type silicium met het p-type silicium uitwendig verbonden wordt zullen de elektronen via die verbinding terugvloeien naar waar ze oorspronkelijk vandaan kwamen. Deze uitwendige stroom kan gebruikt worden om een verbruiker, zoals een lamp te voeden. Op die manier is het mogelijk uit licht, elektriciteit te produceren. De zonnecel is geboren.