logo

Is het rendement van zonnepanelen bij warme temperaturen lager?

Hoe meer zon, hoe meer energie? Of is het rendement van zonnepanelen lager bij warmere temperaturen? Veel mensen gaan ervan uit dat hoe meer de zon schijnt, hoe beter de zonnepanelen werken. Toch is dit niet zo. Voor ons voelt de warmte en het zonlicht als een bron van energie. Maar voor zonnepanelen die puur het licht van de zon gebruiken als bron, werkt het niet zo. We gaan daarom dieper in op de vraag waarom het is dat het rendement van zonnepanelen lager is bij warme temperaturen.

De ideale temperatuur voor een ideaal rendement van je zonnepanelen

De technologie rond zonnepanelen is voortdurend in ontwikkeling. Daarbij wordt ook getest onder welke omstandigheden de panelen optimaal werken. De zogenaamde STC, Standard Test Conditions, worden vastgesteld. De ideale temperatuur bleek 25 ºC met een lichtinstraling van 1000 Watt per vierkante meter. De luchtmassa is dan 1,5.

Hoeveel rendement gaat verloren bij zonnepanelen bij stijging van de temperaturen

Natuurlijk is ook gekeken hoeveel rendement verloren gaat, naarmate er meer wordt afgeweken van die ideale temperatuur. Dit is de zogenaamde Pmax temperatuur coëfficiënt. Dit is het rendementsverlies in percentages per graden Celsius boven die ideale temperatuur van 25 ºC. Bij de meeste zonnepanelen licht de Pmax tussen de 0,35% en 0,45%. Wat betekent dit? Op een zonnige dag is het bijvoorbeeld 20 ºC. In een volle dag zon loopt de temperatuur van de zonnepanelen dan op tot 45 ºC. Dat is 20 ºC warmer dan de ideale STC temperatuur van 25 ºC. Het zonnepaneel heeft een Pmax van 0,40% en verliest dus 8% aan rendement (20 x 0,40%). Het klimaat in Nederland en België is in dat opzicht een prima zonnepaneelklimaat. Door het belang van de STC temperatuur kan een zonnepaneel wellicht veel rendabeler hier zijn, dan in de woestijn waar de zon volop schijnt. Want op warme zomerdagen kan het rendement van een zonnepanelen installatie in ongunstige omstandigheden dalen met wel 15%

Het natuurkundig proces achter het rendement van zonnepanelen

Je vraagt je misschien af hoe het komt dat zonnepanelen minder rendabel zijn bij hoge temperaturen. De zonnepanelen halen de energie uit het licht en dit is proces is pure fysica. Een klein lesje natuurkunde: zonlicht bestaat uit zogenaamde fotonen. Deze deeltjes botsen in de zonnecel met de elektronen van de cel. Door de botsingen ontstaat elektrische spanning, voltage. Hoe meer verschil er is tussen elektronen met hun energiewaarde en de fotonen, hoe harder de deeltjes botsen. Hoe harder de botsing, hoe meer energie er vrij komt. Nu wil het geval dat warmte elektronen zo beïnvloedt dat het verschil tussen fotonen en elektronen wordt verkleind. Hierdoor botsen de deeltjes minder, wat dus veel minder voltage of energie oplevert.

Meer verkoeling, beter rendement van de zonnepanelen

Je kunt de invloed van warmte verminderen door de zonnepanelen te verkoelen. Goede ventilatie is dus belangrijk. De zonnepanelen op een plek plaatsten waar geen wind komt, is dus geen goed idee. Want op warme dagen zul je snel veel rendementsverlies hebben. Zorg verder dat de zonnepanelen en het dak goed schoon zijn. Dit zorgt ervoor dat frisse lucht rond de panelen goed circuleert. Speciale systemen om een zonnepaneleninstallatie te koelen zijn in volle ontwikkeling. Zo is men bezig met een constructie waarbij zonnepanelen aaneengesloten gemonteerd worden. De panelen worden iets boven de bodem of dakbedekking geplaatst zodat er een ruimte ontstaat tussen de bodem en de panelen. Hier kan dan koele lucht onderdoor stromen. Dergelijke toepassingen, om bij hoge temperaturen toch een goed rendement te behalen met een zonnepanelen installatie, zullen steeds meer tot beschikking komen voor de consument.