Zonnepanelen

Zon, de toekomst van onze elektra voorziening ? Misschien wel maar de markt hierin is redelijk vervuild door economische belangen i.p.v. ecologische. Als we alle winst van aardgas hadden gebruikt om Zonne energie op te wekken waren we mogelijk minder afhankelijk van gas.

Door mijn hobby verbruik ik nogal veel stroom, dat voelt niet goed. Dus besluiten we ons dak beschikbaar te stellen aan de zon. Door het toepassen led verlichting willen we het stroomgebruik reduceren.

Zonnepanelen zijn er in diverse soorten. De meest voorkomende zonnepanelen worden van kristallijn silicium gemaakt. Hierin is ook weer onderscheid te maken, namelijk tussen monokristallijn en polykristallijn. Beide materialen hebben verschillende eigenschappen, omdat er een verschil zit in het productieproces. De onderstaande info komt deels van https://woonbewust.nl/

De 42 CIGS 100 W zonnepanelen zijn geleverd door C1C (meppel) en geinstalleerd door Wierda Project techniek. De omvormer is een sofar solar 4000LTM

Wil je de huidige opbrengesten per dag/ totaal bekijken klik dan hier

Amorf silicium of dunne film (ASi) zonnepanelen

Behalve kristallijne panelen zijn er ook steeds meer zogenaamde dunne-film panelen verkrijgbaar. Deze bevatten doorgaans amorf silicum welke in een zeer dunne laag (minder dan 1 µm) als een soort laminaat worden geplaatst. Door deze dunne laag zijn sommige soorten ASi-panelen ook in buigzame vorm te vinden. Soms worden deze panelen ook van andere materialen zoals CdTe (Cadmium-Telluride) of CIGS (Copper-Indium-Gallium-Selenide) gemaakt.

Traditionele zonnecellen gebaseerd op silicium-wafels hebben een relatief complex productieproces en zijn dus vrij duur om te maken. Dunne-film zonnecellen gebaseerd op andere materialen zijn ondanks de hogere materiaalkosten een stuk eenvoudiger te maken.

Rendement

Een amorf zonnepaneel heeft een relatief laag rendement (6% tot 10%), maar zijn hierdoor zo'n 20% goedkoper in de aanschaf dan kristallijne panelen. Op dit moment wordt deze soort vooral op kleinere schaal toegepast, zoals in horloges en rekenmachines. Voor het opwekken van energie in een woning wordt deze variant minder gebruikt dan de monokristallijn en polykristallijn zonnepanelen, omdat je relatief grote panelen moet hebben om voldoende energie op te wekken. Wanneer je echter voldoende ruimte hebt kan het gezien de lagere aanschafwaarde toch interessant zijn om amorfe panelen op je dak te monteren.

CIS, CIGS, CIGSe of CIGSSe-panelen

Het CIGS-paneel is een veelbelovende nieuwe soort amorfe zonnepanelen. CIGS staat voor Copper Indium Gallium Selenide. CIGS cellen hebben in het laboratorium al een efficiëntie van rond de 20% bereikt. Dit type panelen bestaat uit verschillende metalen zoals koper, indium en selenium. Het rendement ligt hoger dan traditionele amorfe zonnepanelen doordat de verschillende stoffen op verschillende golflengtes licht reageren. Net als andere amorfe panelen doen ze het ook goed bij weinig licht en hogere temperaturen.

De CIGS techniek is ontwikkeld door het Amerikaans STION en wordt ook door het Taiwanese TSMC onder licentie van STION geproduceerd. Ten opzichte van de gebruikelijke poly- of monokristallijne zonnepanelen hebben de dunne film CIGS zonnepanelen een aantal belangrijke voordelen.

We kijken nu naar Daxx panelen, gefabriceerd door Hulk Energy Technology Corp. Taiwan. Hulk Energy Technology Corp. operates as a subsidiary of Hiwin Technologies Corp.

Cigs zonnepanelen test:

Productie:

Bij het productieproces voor CIGS-panelen vinden circa 1/3 van het aantal productie-stappen plaats en is slechts 3% aan halfgeleidermateriaal nodig in vergelijking met kristallijne panelen. Een mede gevolg daarvan is dat de energieterugverdientijd van CIGS-panelen 1/3 is dan die van kristallijne panelen. Praktisch betekent dit dat de hoeveelheid energie die nodig was voor de fabricage van een paneel, na gemiddeld 9 maanden door het paneel zelf is opgewekt uit de zon, tegen een energieterug-verdientijd van gemiddeld 30 maanden bij kristallijne panelen.

De CIGS-panelen bevatten geen zware metalen, hetgeen wordt bevestigd door het zogenaamde RoHS-keurmerk.

voor en nadelen

De CIGS-panelen benutten een breder lichtspectrum, waardoor ze beter geschikt zijn voor een oost-west-oriëntatie en ook bij een kleine hellingshoek op platte daken. Hierdoor wekken ze tot wel 15% meer stroom op bij oost-west-oriëntatie en tot wel 6% meer stroom bij zuid-oriëntatie ten opzichte van kristallijne panelen.

Voorbeeld van oost-west-oriëntatie met kleine hellingshoek (hier echter geen CIGS-panelen)

Daarnaast presteren CIGS-panelen beter onder omstandigheden met diffuus licht, zoals tijdens bewolking en tijdens de schemerperioden. Deze omstandigheden komen in Nederland in 60% van de tijd voor. Door deze eigenschap wordt er 10 tot 15% meer stroom opgewekt dan kristallijne panelen tijdens perioden met diffuus licht.

CIGS-panelen hebben een vermogenstemperatuurcoëfficiënt van circa -0,25%

per °C; voor kristallijne panelen is die bijna -0,5% per °C. Dat betekent dat er bij een hoge paneeltemperatuur (met name in zomerse omstandigheden) ongeveer de helft minder terugval aan opgewekt vermogen optreedt.

Voorbeeld: wanneer bij 25 °C een polykristallijn 100% van zijn vermogen opwekt, dan geldt dat voor een CIGS-paneel evenzo. De temperatuur van 25 °C is immers de temperatuur die wordt gehanteerd bij standaard test condities (STC). Zodra de temperatuur van het paneel stijgt naar bijvoorbeeld 65 °C, dan zal het vermogen van kristallijne panelen zakken tot circa 80%, terwijl dit bij CIGS-panelen beperkt blijft tot 90%. Bij hoge temperaturen presteren CIGS-panelen dus beter. In Nederland komen deze omstandigheden in ongeveer 40% van de tijd voor.

Kristallijne panelen verliezen ieder jaar ongeveer 0,67 % van hun vermogen. We noemen dat vermogensdegradatie. Na 10 jaar is dat verlies in totaal dus hooguit 7%, na 25 jaar is dat hooguit 15%. Daarop zijn dan ook de garantietermijnen van de fabrikanten op gebaseerd; 10 jaar vermogensgarantie op 90% en 25 jaar vermogensgarantie op 80% van het initiële vermogen. Ook de fabrikanten van CI(G)S-panelen hanteren diezelfde garantievoorwaarden. Echter van CIGS is uit de praktijk gebleken dat er in de eerste 10 jaar geen vermogensterugval optreedt. Wat er daarna gebeurd is nog niet bekend. De verwachting is echter dat een eventuele vermogensterugval na het 10e jaar zeker minder zal zijn dan bij kristallijne panelen.

Voordelen:

rendement, bij schaduwwerking en hoge temperaturen,

jaarlijkse vermogensdegradatie (nihil in de eerste 10 jaren),

de jaarlijkse hoeveelheid opgewekte stroom (gemiddeld 10% meer),

milieubelasting (lager grondstof- en energieverbruik, geen zware metalen)

esthetiek