4 verschillende soorten zonnepanelen

Wereldwijd is zonne-energie goed voor 4.4% van de energievoorziening, wat een aanzienlijke positieve impact heeft op het milieu. PV-systemen zijn er in verschillende soorten en winnen aan populariteit vanwege hun betaalbaarheid en schone energieopwekking. Laten we de verschillende soorten zonnepanelen eens bekijken en ze vergelijken op basis van efficiëntie, uiterlijk en kosten.

Welke soorten zonnepanelen zijn er?

Ze zijn monokristallijn, polykristallijn, mono-PERC en dunne film, elk met een eigen doel en locatie op basis van specifieke vereisten. Bekijk de vergelijking van verschillende soorten zonnepanelen en hun efficiëntie voldoet aan specifieke behoeften:

Kenmerken	monokristallijn	Polykristallijne	Mono-PERC	Dunne film
Efficiëntie	Ongeveer 20% of meer	15-17%	5% hoger dan monokristallijn	Ongeveer 7% tot 10%, kan variëren afhankelijk van de variant
het Uiterlijk	Zwart/ Donkere kleur met een achthoekige of ronde vorm	Blauwe kleur met vierkante randen	Zwarte en afgeronde randen	Afhankelijk van de variant CIGS: 13-15% CdTe: 9-11% a-Si: 6-8%
Voordelen	Energiezuinig, hittebestendig en goedkoper alternatief voor PERC-panelen zonder passiveringslaag	Middenklasse keuze qua kosten, efficiëntie en vermogenscapaciteit.	De meest efficiënte heeft de minste ruimte nodig en de hoogste vermogenscapaciteit	Laagste installatiekosten en lichtgewicht
Nadelen	Duur, hoge CO2-voetafdruk en lage opbrengst in het productieproces	Lage hittebestendigheid, lagere energie-efficiëntie en niet geschikt in warme omgevingen	De duurste panelen hadden aanvankelijk last van degradatie door licht en verhoogde temperaturen.	Een kortere levensduur dan kristallijne panelen vereisen meer ruimte en zijn het minst efficiënt
Kosten	Hoge	Medium	Hoogst	Lagere

Let op : De parameters van de zonnepanelen kunnen variëren afhankelijk van verschillen in kwaliteit, productieprocessen en marktomstandigheden.

Er zijn 2 methoden om de PV-panelen te verdelen, zoals hieronder vermeld:

• Generaties – Deze classificatie richt zich op de efficiëntie en materialen van verschillende soorten zonnepanelen. Het omvat 1e, 2e of 3e generaties.
• kruispunten – Dit gaat over het aantal lagen op zonnepanelen en omvat single-junctions of multi-junctions.

De belangrijkste paneeltypen die we allemaal kennen zijn Mono-SI, Poly-SI, PERC en TFSC.

1. Monokristallijne zonnepanelen (Mono-SI) – 1^st Gen

Ze worden ook wel monokristallijne panelen genoemd, omdat ze gemaakt zijn van één enkel zuiver siliciumkristal dat is opgedeeld in talloze wafers, waardoor ze een diepzwarte kleur hebben. Deze zuiverheid draagt ​​bij aan hun hogere ruimte-efficiëntie en duurzaamheid in vergelijking met andere soorten zonnepanelen.

2. Polykristallijne zonnepanelen (Poly-SI) – 1^st Gen

Deze panelen vallen op door hun vorm en blauw gespikkelde uiterlijk, verkregen door ruw silicium te smelten tot diverse kristallen die vervolgens in een vierkante mal worden gegoten. Deze methode vermindert afval en geeft de panelen een unieke vorm, terwijl het tegelijkertijd de energieconversie en ruimte-efficiëntie beïnvloedt door de zuiverheid van het silicium en de constructiekwaliteit te verlagen.

3. Passived Emitter en Rear Cell (PERC) panelen 

Deze panelen vormen een verbetering ten opzichte van standaard monokristallijne cellen en hebben een passiveringslaag op het achteroppervlak die de efficiëntie verbetert door licht terug in de cel te reflecteren, de absorptie van zonnestraling te verbeteren en elektronenrecombinatie te minimaliseren, waardoor de elektronenstroom wordt vergemakkelijkt.

Bovendien zorgt het voor reflectie van licht met een hogere golflengte , waardoor de metalen achterplaat van de cel niet oververhit raakt en de efficiëntie behouden blijft. Deze zonnepanelen vangen meer zonlicht op een kleiner oppervlak, waardoor ze perfect zijn voor krappe ruimtes.

4. Dunnefilmzonnecellen (TFSC) – 2^nd Gen

Ze worden vervaardigd door fotovoltaïsche materialen zoals silicium, cadmium of koper in lagen op een substraat aan te brengen. Ze zijn gemakkelijk te installeren vanwege hun flexibiliteit en lichte ontwerp, waardoor er minder materiaal nodig is. Hun rendement is echter lager in vergelijking met standaard silicium zonnepanelen van andere typen.

A. Amorf silicium zonnecellen (A-Si): Deze cellen, met hun drielaagse ontwerp en lagere efficiëntie, zijn betaalbaar voor toepassingen met een laag stroomverbruik, zoals zakrekenmachines. Amorf silicium zonnecellen met een dikte van slechts 1 millimeter gebruiken een fractie van de dikte van standaardcellen, wat resulteert in lagere productiekosten.

B. Cadmiumtelluride-zonnecellen (CdTe): Deze panelen bieden lage productiekosten, een korte terugverdientijd voor de energie en vereisen minimale waterinname tijdens de productie. Er zijn echter wel zorgen over de toxiciteit van cadmium en de kosten voor recycling.

C. Koper-indium-galliumselenide (CIGS): Deze panelen bestaan ​​uit een dunne laag koper, indium, gallium en selenium die op een dragermateriaal is aangebracht. Ze bieden een hogere efficiëntie in vergelijking met andere dunnefilmpanelen, maar hebben een lagere algehele efficiëntie dan kristallijne siliciumpanelen.

Je kunt ook de meest voorkomende problemen met zonnepanelen en hun oplossingen bekijken.

Als we ze per generatie categoriseren, zijn ze als volgt.

• 1st Generation wordt meestal gebruikt in conventionele opstellingen en omvat de traditionele opstellingen die gemaakt zijn van monokristallijn of polykristallijn silicium.
• 2e generatie omvat verschillende soorten dunnefilmzonnecellen die veel worden gebruikt voor energiecentrales en integratie in gebouwen of kleine PV-systemen.
• 3rd generatie omvat een verscheidenheid aan dunnefilmtechnologieën die zich nog in de onderzoeks- of ontwikkelingsfase bevinden. Slechts enkele daarvan gebruiken organische of anorganische stoffen (CdTe) voor het opwekken van elektriciteit.

Nu we Gen 1, 2 en CdTe vanaf Gen 3 hebben behandeld, gaan we meer lezen over de minder bekende panelen van de 3e generatie.

5. Biohybride zonnecel

Een team van experts van Vanderbilt University heeft biohybride zonnecellen ontwikkeld die zich nog in de onderzoeksfase bevinden . Het doel is om fotosysteem 1 te benutten en het natuurlijke proces van fotosynthese toe te passen.

De meeste materialen die in deze cel worden gebruikt, zijn dezelfde als traditionele materialen, gecombineerd met meerdere lagen fotosysteem 1. Dit verhoogt de conversie-efficiëntie, waardoor de cel tot wel 1000 keer effectiever is dan panelen van de eerste generatie.

6. Geconcentreerde PV-cellen (CVP en HCVP)

Ze werken vergelijkbaar met conventionele systemen, maar hebben een rendement tot wel 41%. Geconcentreerde PV-cellen lijken misschien de beste optie, maar ze moeten onder een perfecte hoek op de zon gericht zijn. Bovendien moeten ze gecombineerd worden met zonvolgsystemen om hun volledige rendement te behalen.

Kruisverwijzing: Overzicht van geconcentreerde fotovoltaïsche (CPV) cellen

Capaciteit van verschillende soorten zonnepanelen

Voordat we de capaciteit van de verschillende typen bespreken, kijken we eerst naar de zonne-energiecapaciteit van de afgelopen tien jaar.

Zonnepanelen kunnen worden gecategoriseerd op basis van het vermogen.

1. Hoogste vermogenscapaciteit

• Monokristallijne panelen: Ze hebben de hoogste output en vermogenscapaciteit vanwege hun hogere efficiëntie per vierkante meter, die doorgaans varieert van 300 tot 320 watt.
• PERC-panels: Zij hebben een vergelijkbaar vermogen tot monokristallijne panelen, omdat het in feite aangepaste versies zijn van dezelfde materialen en productieprocedures.

2. Gemiddelde vermogenscapaciteit

• Polykristallijne panelen: Hun vermogen met een typisch paneel met 60 cellen varieert van 240 tot 300 watt, waardoor het geschikt is voor de meeste huishoudelijke elektrische systemen.

3. Laagste vermogenscapaciteit

• Dunnefilmpanelen:Deze worden meestal gebruikt in grote elektriciteitscentrales en hebben lagere vermogenscapaciteit dan kristallijne panelen vanwege hun dunnere bouw, minder halfgeleidende componenten en het ontbreken van zuiver silicium.

Zie ook: De 20 beste fabrikanten van zonnepanelen ter wereld

Kosten van soorten zonnepanelen

De gemiddelde prijs voor een 6 kW-systeem, inclusief alleen materiaalkosten, varieert van $ 6,000 tot $ 9,000 . Installatie- en arbeidskosten kunnen de totale kosten echter verhogen met $ 2.50 tot $ 3.50 per watt. Hieronder vindt u een globaal overzicht van de kosten per watt voor de verschillende soorten zonnepanelen:

Let op : de kosten van zonnepanelen variëren afhankelijk van de kwaliteit en de marktomstandigheden.

Welk type zonnepaneel is het beste voor thuisgebruik?

De keuze tussen verschillende soorten zonnepanelen is gebaseerd op de behoeften, waarbij rekening wordt gehouden met factoren zoals beschikbare ruimte en budget. Huizen met beperkte ruimte hebben behoefte aan kleinere systemen zoals monokristallijne panelen, die zeer efficiënt zijn maar wel duurder. Voor grotere ruimtes is een grotere opstelling met polykristallijne panelen een betere optie, omdat deze kosteneffectiever zijn. Bekijk de speciale categorie voor meer informatie over zonne-energie.