Hoewel fossiele energiebronnen onze planeet vandaag de dag nog steeds domineren, vinden hernieuwbare energiebronnen hun weg naar de markten van alle landen in de wereld. Hernieuwbare energiebronnen zijn energiebronnen die het milieu niet vervuilen, die niet opraken en die in staat zijn voordeel te halen uit de energie van elementen van de aarde en de omgeving, zoals onder andere de zon, wind en water, om elektriciteit op te wekken. . Omdat de fossiele brandstoffen bijna op zijn, zijn hernieuwbare energiebronnen de toekomst.
Vandaag gaan we er uitgebreid over praten fotovoltaïsche zonne-energie. Deze energie wordt misschien wel de meest gebruikte ter wereld op het gebied van hernieuwbare energiebronnen. Wil je weten hoe het werkt en welke verschillende toepassingen het heeft?
Definitie
Voordat we beginnen met het beschrijven van de toepassingen en eigenschappen ervan, is het essentieel om te verduidelijken wat fotovoltaïsche zonne-energie is. Fotovoltaïsche zonne-energie is dat wat is in staat om energie uit zonnestraling te benutten en deze om te zetten in elektriciteit. Dit wordt bereikt door het gebruik van halfgeleidermaterialen die bij blootstelling aan licht een elektrische stroom genereren.
Deze energiebron is volledig schoon, omdat er tijdens het proces geen broeikasgassen of giftige stoffen vrijkomen. Verder is het een hernieuwbare energie, wat betekent dat de belangrijkste bron, de zon, de komende miljarden jaren niet uitgeput zal zijn. Om deze energie te benutten, zijn apparaten bekend als zonnepanelen. Deze panelen vangen fotonen van licht uit zonnestraling op en zetten deze om in elektriciteit via een proces dat bekend staat als het fotovoltaïsche effect.
Hoe wordt fotovoltaïsche zonne-energie opgewekt?
Het proces van het opwekken van fotovoltaïsche zonne-energie begint met het opvangen van fotonen uit zonlicht met behulp van zonnepanelen. Deze vangen de zonnestraling op en zetten het licht door het fotovoltaïsche effect om in elektrische stroom. Elk zonnepaneel is opgebouwd uit Fotovoltaïsche cellen, dit zijn halfgeleidermaterialen (meestal silicium) die de energie van fotonen kunnen absorberen en elektronen kunnen vrijgeven. Deze elektronen genereren tijdens het bewegen een elektrische stroom.
Het is belangrijk op te merken dat de uitgangsspanning van een fotovoltaïsche cel vrij laag is (ongeveer 0,6 V). Om het vermogen van het systeem te vergroten, zijn deze cellen in serie geschakeld en vormen ze een modulaire fotovoltaïsche installatie, dat is ingekapseld in een structuur die bestand is tegen vocht en slecht weer.
Dit proces genereert een gelijkstroom die, via omvormers, kan worden omgezet in wisselstroom, waardoor deze in woningen en bedrijven kan worden gebruikt.
Elementen en prestaties
Zonnepanelen zijn de apparaten waarin fotovoltaïsche cellen worden opgevangen. Deze panelen hebben verschillende toepassingen, zowel persoonlijk als zakelijk. Sterker nog, de kosten van panelen zijn de afgelopen jaren gedaald en we kunnen standaardinstallaties vinden die er zijn 7.000 euro.
Een van de belangrijkste voordelen van deze systemen is hun makkelijke installatie en weinig onderhoud. Bovendien is de levensduur aanzienlijk lang 25-30 años, waardoor de investering gemakkelijk kan worden afgeschreven.
De locatie van de panelen speelt echter een cruciale rol in hun prestaties. Om de energieopname te maximaliseren, moeten panelen worden gericht op de plek waar ze de meeste uren zonlicht per dag ontvangen. De opgevangen energie kan worden opgeslagen in batterijen voor gebruik 's nachts of op bewolkte dagen.
De prestaties van een fotovoltaïsche installatie op zonne-energie variëren afhankelijk van de geografie en de opstelling van de panelen. In gebieden met meer uren zonneschijn zorgen zonne-energiesystemen ervoor dat de investering binnen ongeveer 1,5 uur kan worden terugverdiend acht jaar, waardoor er een aanzienlijke tijdsmarge overblijft om winst te maken.
Maakt gebruik van fotovoltaïsche zonne-energie
Fotovoltaïsche systemen aangesloten op het net
Een van de belangrijkste toepassingen van fotovoltaïsche zonne-energie is via systemen die op het elektriciteitsnet zijn aangesloten. Met deze systemen kan zonne-energie worden gebruikt om elektriciteit te produceren die aan het net wordt geleverd. Om dit te bereiken gebruiken ze stroomomvormers die de door de panelen gegenereerde gelijkstroom omzetten in wisselstroom, compatibel met het elektriciteitsnet.
Hoewel de kosten per kWh van zonne-energie nog steeds wat hoger liggen in vergelijking met andere energiebronnen, is dit verschil de afgelopen jaren aanzienlijk kleiner geworden dankzij de goedkopere technologie en het verhoogde rendement van de panelen. In veel regio's met veel zonneschijn is zonne-energie al concurrerend met andere bronnen. Overheidssubsidies en hulp zijn van cruciaal belang om deze optie voor veel consumenten tot een van de meest haalbare te maken.
Andere toepassingen van fotovoltaïsche zonne-energie
Naast het gebruik ervan voor de productie van elektriciteit kent fotovoltaïsche zonne-energie nog veel meer toepassingen. Enkele van de meest voorkomende zijn:
- Verlichting: Ideaal voor het voorzien van licht op openbare plaatsen, zoals wegen, rustplaatsen en landelijke gebieden.
- signalering: Het wordt vaak gebruikt in de weg- en maritieme signaleringssector om strategische punten te markeren.
- Telecommunicatie: Veel telecommunicatie-repeaterinstallaties voeden hun systemen met behulp van fotovoltaïsche zonne-energie.
- Landbouw: Op boerderijen en veehouderijbedrijven wordt het onder meer gebruikt voor waterpompsystemen en de elektrische voeding van melksystemen.
Om deze lijst uit te breiden: fotovoltaïsche zonne-energie is ook van cruciaal belang voor de elektrificatie van het platteland in afgelegen gebieden, waardoor gemeenschappen ver van elektriciteitsnetwerken op een schone en duurzame manier toegang krijgen tot elektriciteit. 
Samenvattend is fotovoltaïsche zonne-energie een van de beste opties om de afhankelijkheid van vervuilende en niet-hernieuwbare bronnen te verminderen. Dankzij de gemakkelijke installatie en de lange levensduur hebben steeds meer sectoren, van de industrie tot het platteland, dit soort energie kunnen omarmen als een haalbare, duurzame en economische oplossing.