E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


PV en warmte

Hoe warmer een PV systeem wordt hoe lager de opbrengst. Daarom zijn de ongeschikt in de woestijn (maar daar kan je weer concentrated solar power toepassen)

Omdat de geleidbaarheid van halfgeleiders bij toenemende temperatuur toeneemt (de elektronen worden mobieler), wordt het makkelijker voor elektronen om gaten elders in het materiaal weer op te vullen. Omdat dit de elektrische balans in de cel verbetert, valt het elektrische veld bij de grenslaag weg, waardoor de lading niet meer goed gescheiden kan blijven. Het resultaat is een dalende spanning tussen de twee lagen. Dit effect wordt in onderstaande figuur geïllustreerd.

PVwarmte

Het effect van temperatuur op de I-V curve van een zonnecel. Uit deze grafiek kan je afleiden dat de opbrengst van een zonnecel daalt met toenemende temperatuur. De stroomsterkte stijgt wel door de toenemende mobiliteit van de elektronen, maar de toename is dusdanig gering, dat deze nauwelijks merkbaar is.

De opbrengst van zonnepanelen (in wattpiek) is bepaald bij een temperatuur van 25°C. Op een warme zomerdag kan een zonnepaneel echter gerust 65 graden heet worden; een temperatuur waarbij u zo’n 20% opbrengst inlevert (ruwweg 0,5% per graad celcius boven de 25°C). Het is dus van belang zonnepanelen zo koel mogelijk te houden.

Hoewel dit uiteraard niet altijd even goed mogelijk is, is het van belang in ieder geval de passieve koeling goed op orde te hebben. Installeer de zonnepanelen niet te dicht op elkaar en zorg ervoor dat de wind, naast tussen de panelen door, ook onder de panelen door kan waaien. Een zonnepaneel presteert eigenlijk op zijn best tijdens een zonnige zomerdag mét een koele wind die de panelen koel houdt.

Met name in warmere landen is het van belang te kiezen voor een zonnepaneel met een lage temperatuurcoëfficiënt. Deze waarde geeft de gevoeligheid van het zonnepaneel voor temperatuurvariaties weer; hoe lager, hoe beter. In Nederland maakt het nauwelijks uit, maar een zonnepaneel op basis van monokristallijn silicium presteert met -0,4%/°C net iets beter dan een zonnepaneel op basis van polykristallijn silicium (-0,5%/°C). Wat in de toekomst wél uit gaat maken, is het feit dat zonnecellen op basis van amorf silicium een gevoeligheid hebben van slechts -0,15 tot -0,25 %/°C.

Daarom moeten panelen gekoeld kunnen worden doordat de lucht er langs kan of door water (energiedak (zie onder) of zonneboiler) of door een koel groen dak. Hoewel integratie met het dak mooi is heeft het als nadeel dat er minder koeling plaatsvindt.

Dia83
Dia131Dia200