De wetenschap achter zonnepanelen: duurzame energie bij je thuis

Zonnepanelen zijn opgebouwd uit zonnecellen. Het paneel zelf is gemaakt van silicium. Dit materiaal geleidt elektriciteit als er licht op valt. Zonnepanelen zijn opgebouwd uit fotovoltaïsche cellen. Deze cellen zetten zonlicht om in elektriciteit. In dit artikel wordt uitgelegd hoe dit proces werkt en waarom je niet meer zonder zonnepanelen kunt.

Foto-elektrisch effect

Het is mogelijk elektriciteit op te wekken uit zonlicht. Dit heet het ‘fotovoltaïsch effect’. Albert Einstein beschreef in 1905 dit foto-elektrisch effect in combinatie met licht en won hiermee een Nobelprijs voor Natuurkunde. Je kunt door licht namelijk elektronen vrij maken. Geleid je deze elektronen via een halfgeleider, dan krijg je een stroom die wij kennen en gebruiken als elektriciteit.

Elektriciteitsstroom

Deze elektriciteit kunnen we dan in huis gebruiken voor onze huishoudelijke apparatuur. Zet wasmachines, drogers en vaatwassers automatisch aan als er veel zonne-energie is. Dus rond het middaguur. Je hebt vast wel eens gehoord van een ‘slimme wasmachine’. Die kan je voorprogrammeren om te starten op het geschiktste tijdstip van de dag. Het tijdstip met de meeste zonne-energie.

Silicium als geleider in zonnepanelen

Het materiaal silicium is de geleider die zonnepanelen gebruiken om deze elektronen te begeleiden. Bij het maken van silicium voor zonnepanelen smelt je silicium bij hele hoge temperaturen. Het gestolde silicium wordt dan vervolgens in het paneel geplaatst. Je legt ze in verschillende richtingen (wat licht vanuit verschillende hoeken kan opvangen) of in gelijke richting. De eerste manier wordt het meeste in Nederland gebruikt omdat we hier veel indirect licht hebben.

Waarom duurzame Energie?

Duurzame energie is energie die het milieu niet schaadt en niet uitgeput raakt. Duurzame energiebronnen zijn wind, waterkracht, zon, bodem (aardwarmte of geothermie), warmte uit buitenlucht en biomassa-energie. Duurzame energiebronnen (zon, wind, waterkracht en aardwarmte) raken niet uitgeput en stoten helemaal geen CO2 uit. Daarom is het milieuvriendelijk en draagt het zeker niet bij aan klimaatverandering.

Ruimtevaart

Sinds we het gebruik van zonne-energie beheersen, gebruiken we ook zonnepanelen in de ruimte. Zo werd de vierde satelliet die ooit de ruimte ingeschoten werd al uitgerust met zes zonnepanelen. Deze satelliet werkt nog steeds.

Hou de Aarde groen

Duurzame energie is dus groene energie. Laten we samen proberen de aarde groen te houden en gebruik maken van de onuitputtelijke energiebronnen die de planeet ons biedt. Nederland heeft in haar landschap en op haar huizen drie miljoen zonnepanelen geïnstalleerd. Heb je er al een?