Als je een zonnestroominstallatie laat aanleggen, wil je natuurlijk een systeem dat niet alleen direct na de installatie, maar ook na een aantal jaar nog een hoge productie geeft. En als het systeem in het zicht ligt, wil je niet een dambord op je dak, of een systeem dat na drie jaar al bruine randen laat zien. Wat wij bedoelen? Loop eens een rondje door een woonwijk en kijk naar de zonnepanelen op de daken. Dikke kans dat je systemen ziet die niet de schoonheidsprijs verdienen....
Op deze foto zie je op één dakvlak maar liefst drie soorten panelen.
Als je dat niet wilt, is het van belang dat je kwalitatief goede zonnepanelen op je dak neerlegt. Maar hoe beoordeel je dat?
Veel mensen weten niet dat er net als bij auto's grote verschillen zijn in zonnepanelen. Prijs, kwaliteit en design gaan hand in hand. Maar anders dan bij auto's zijn de verschillen minder makkelijk te zien, zeker als leek.
In dit artikel leggen we uit waar je op kan letten en wat je aan je installateur kunt vragen over de zonnepanelen om een offerte op waarde te schatten.
Opbouw van een zonnepaneel
Als je het hebt over kwaliteit van zonnepanelen, dan kun je kijken naar alle onderdelen van een paneel.
- Glaslaag
- Busbars
- Zonnecel
- Folie of Glas
- Frame
- Elektronica
Ieder van deze onderdelen heeft invloed op de kwaliteit van het totale paneel. Sommige daarvan zijn ook zichtbaar voor een leek, andere helemaal niet. Veel gebreken worden pas duidelijk als het systeem een aantal jaar op het dak ligt. Toch zijn er wel een paar dingen waar je van tevoren al op kunt letten.
Kwaliteit van de zonnecellen
De kwaliteit van een zonnepaneel wordt in grote mate bepaald door de kwaliteit van de toegepaste zonnecellen. Maar hoe kun je nu aan een paneel zien of er goede zonnecellen in zitten?
Zegt de kleur iets over de kwaliteit?
Een beetje. Dat wil zeggen: de kleur van een enkele zonnecel zegt vooral iets over hoe de zonnecel is gemaakt:
- monokristallijne zonnecellen zijn donkerblauw, naar zwart toe. Ze zijn gemaakt van één siliciumkristal. Een echte zwarte look wordt bereikt door een extra backsheet te gebruiken achter de cellen.
- polykristallijne zonnecellen kunnen allerlei kleuren blauw zijn. Ze zijn opgebouwd uit meerdere, kleinere kristallen.
Tegenwoordig worden eigenlijk alleen nog monokristallijne zonnecellen gebruikt, dus een discussie over welk type zonnecel een hogere kwaliteit heeft, is er eigenlijk een vanuit het verleden, toen de monokristallijne cellen veel duurder waren.
Wat dan wel? Nou, een zonnepaneel is opgebouwd uit meerdere zonnecellen. En als je kleurverschil ziet tussen de zonnecellen in een paneel, dan zegt dat wél iets over de kwaliteit van het paneel. Of beter gezegd: het zegt wat over de mate waarin de producent aandacht heeft voor de kwaliteit en stabiliteit van zijn productieproces. Bij panelen van hoge kwaliteit hebben alle zonnecellen dezelfde kleur. Zeker als ze zwart zijn.
Op onderstaande foto zie je zowel kleurverschillen tussen de panelen, als kleurverschillen binnen een paneel (je ziet de losse vlakjes van de zonnecellen).
Heeft de kleur van een zonnecel invloed op de opbrengst?
Monokristallijne zonnecellen hebben het hoogste rendement. Het allerhoogste rendement geven de mono-kristallijne zonnecellen zonder extra backsheets om ze zwarter te laten lijken. Dat laatste zorgt namelijk voor een extra temperatuurverhoging in de zon, waardoor het rendement iets afneemt.
De polykristallijne zonnecellen hebben een lager rendement. Deze worden op dit moment eigenlijk niet meer toegepast, omdat de vermogens ver achterblijven bij monokristallijne panelen, bij gelijke grootte van het paneel.
Zonnepanelen met een nog andere kleur hebben een nog lager rendement, omdat ze een deel van het 'nuttige' licht weerkaatsen. Deze panelen worden toegepast op plekken waar de kleur belangrijker is dan de opbrengst per oppervlakte.
Hoe bepaal ik dan de kwaliteit van zonnecellen?
Kijk naar het aantal Wattpiek (Wp) van het paneel, in relatie tot de grootte van het paneel.
Het aantal Wp (Wattpiek) is een maat voor de opbrengst en dus de kwaliteit van het hele zonnepaneel. Wattpiek (Wp) is een eenheid die aangeeft hoeveel stroom een zonnepaneel in staat is om maximaal op te wekken. Deze kwaliteit is een optelsom van de kwaliteiten van de in het zonnepaneel toegepaste zonnecellen. Je mag er van uit gaan dat, in een paneel van goede kwaliteit, de zonnecellen goed zijn uitgesorteerd en dat in het zonnepaneel alleen zonnecellen zijn geplaatst die ongeveer dezelfde kwaliteit hebben.
Een leverancier is verplicht om een datasheet beschikbaar te hebben bij ieder type paneel. Vraag ook gerust om uitleg van je installateur bij dit datasheet.
Een goede installateur kan berekenen wat voor jouw dak de beste return on investment geeft als het gaat over de afweging tussen grootte van de panelen en het aantal panelen.
PERC technologie
Ook binnen de zonnepanelen-fabricage wordt steeds gewerkt aan vernieuwing. Zo leveren veel leveranciers tegenwoordig panelen met PERC-technologie. Het doel hiervan is om de opbrengst per paneel te vergroten. Je ziet het niet, maar PERC-zonnepanelen hebben twee extra lagen, één voor (PE) en één achter (RC) de zonnecel met elk hun eigen functie. Deze zonnepanelen zijn dus al volgt opgebouwd.
- Busbars
- Glaslaag
- Passivated Emitter laag (PE)
- Zonnecel
- Passivated Rear Contact (RC)
- Aluminiumoxide
- Siliconennitride
- Folie/Glas
Eigenlijk levert iedere laag 1 mooi voordeel op.
Betere warmteafvoer
De bovenste Passivated Emitter laag blokkeert infrarood straling. vangt alleen de belangrijke golflengten op uit de lichtstraling en blokkeert golflengten boven 1180 nanometer.
In normale-mensen-taal: licht en straling boven de 1180 nanometer is het type licht dat weinig zichtbaar licht levert, maar wel warmte en straling. Infrarood is hiervan het beste voorbeeld. Terwijl infrarood licht onzichtbaar is voor het blote oog, is het een van de beste warmtegeleiders. Denk maar hoe het wordt toegepast voor bijvoorbeeld infrarood verwarming.
Een warm zonnepaneel verliest aan rendement.
Betere reflectie van inkomend zonlicht
De onderste Passivated Rear Contact-laag reflecteert het zonlicht terug naar de zonnecellen, terwijl het in een normaal zonnepaneel door de folie wordt geabsorbeerd. Deze reflectie verhoogt het rendement van de zonnecellen. Dit maakt PERC-zonnepanelen beter geschikt voor regio's met minder zonlicht, zoals de onze.
De zonnepanelen wekken eerder en later op de dag elektriciteit op, omdat ze minder zonlicht nodig hebben om op te starten.
Kortom, PERC verhoogt het rendement van een zonnepaneel tot 1%. De betere zonnepanelen bereiken tegenwoordig een rendement van ongeveer 23%, een extra procent is een aanzienlijke verbetering.
Heeft PERC ook nadelen?
Doordat er meer licht op de zonnecellen valt, zullen ze iets sneller degenereren. Dit weegt niet op tegen de winst aan opbrengst.
Zwarte zonnepanelen
Als het gaat over de kwaliteit van zwarte zonnepanelen, zijn er twee dingen waar je op kunt letten:
- alle zonnecellen van het paneel moeten dezelfde kleur zwart hebben: de zonnepanelen moeten dus homogeen zwart zijn. Er mogen bij een zogeheten 'full black' paneel geen kleurverschillen binnen het zonnepaneel zichtbaar zijn.
- alle panelen die op het dak komen, moeten dezelfde kleur zwart hebben: er mogen tussen de panelen geen kleurverschillen zichtbaar zijn.
Waarom is dit zo belangrijk? Kleurverschillen zijn direct zichtbaar nadat de zonnepanelen op het dak zijn gemonteerd. En het is toch jammer als je investeert in zwarte panelen vanwege het uiterlijk en het aanzicht op dak, dat er dan uiteindelijk een soort dambord ligt.
Als je kiest voor zwarte zonnepanelen, is het dus handig om te vragen of de installateur een aantal foto's heeft van eerdere installaties. Misschien zijn er systemen in de buurt waar je even kunt gaan kijken. Ook kun je vragen welke zekerheid de installateur geeft en welke garanties de leverancier van de zonnepanelen biedt als het gaat over de kleur.
Belangrijk detail - zwarte montagematerialen
Zwarte panelen die worden gemonteerd met grijze montagematerialen... dat slaat als een tang op een varken. Check bij je installateur of ze werken met zwarte montagematerialen en of ze ervoor zorgen dat alle zichtbare grijze materialen netjes zwart worden afgewerkt.
Meestal wordt zwart geanodiseerd aluminium gebruikt voor de klemmen. Dit gaat namelijk niet bladderen na een aantal jaren. Zwart geverfde onderdelen zijn doorgaans minder kleurvast.
De rvs schroeven en moeren zijn niet zwart en moeten netjes worden afgewerkt met zwarte dopjes.
Tenslotte moeten ook de montagerails die onder de zonnepanelen uitsteken worden voorzien van zwarte doppen of kappen.
Dat oog voor detail vormt samen met de aandacht en inspanning om de panelen echt mooi strak te monteren precies het verschil tussen zomaar een zonnestroomsysteem en een zonnestroomsysteem waar je trots op bent.
Kwaliteit van de busbars
In een zonnecel wordt licht omgezet in elektriciteit. Het licht maakt elektronen los in het halfgeleidermateriaal. Zo'n vrij elektron laat een elektrongat in het materiaal achter. De vrije elektronen moeten wel worden afgevoerd, omdat ze anders terugvallen in de elektrongaten. Op een zonnecel zijn hiervoor metalen lijntjes aangebracht. Deze zorgen voor het transport van de elektronen de zonnecel uit.
Op een zonnecel zijn doorgaans twee soorten lijntjes te zien: smalle en brede. De smalle lijntjes (vingers) zijn met elkaar verbonden door de bredere lijntjes: de busbars. Deze lijntjes zijn van zilver gemaakt en zijn het op een na duurste onderdeel van een zonnecel. Alleen het silicium zelf is duurder.
Hoe meer en breder zilverlijntjes op de zonnecel, hoe beter de afvoer van elektronen zal verlopen. De zonnecel krijgt hierdoor een betere opbrengst. De lijntjes werken echter ook als spiegels. Ze reflecteren licht, waardoor een deel van de zonnecel dus geen elektriciteit produceert.
Bij het ontwerpen van een zonnecel wordt gestreefd naar een optimale elektriciteitsproductie tegen zo laag mogelijke kosten. De hoeveelheid zilverlijntjes speelt hierbij een grote rol. In de praktijk is gebleken dat meer busbars zorgen voor een efficiëntere zonnecel. Hierbij kunnen de busbars ook smaller worden gemaakt, waardoor minder zilver nodig is (lagere kosten) terwijl een groter oppervlak van de zonnecel licht kan invangen en beschikbaar is voor elektriciteitsproductie. Experimenten met 4 of meer busbars hebben al aangetoond dat op dit gebied nog veel voordeel kan worden behaald.
PolykristallijneZonnecell1Busbar
Als het gaat over kwaliteit van een zonnecel, dan is een goede vuistregel dat een zonnecel met meer busbars beter is dan een zonnecel met minder busbars. Zonnecellen met drie busbars zijn op het moment de standaard en die 4 busbars zijn inmiddels in opkomst. Er is zelfs al een zonnepaneel met 12 busbars verkrijgbaar!
Bij het beoordelen van zonnepanelen, is het aantal busbars dus een van de kwaliteitscriteria.
PolykristallijneZonnecell3Busbars
SunPowerZonnecellen Er zijn ook zonnecellen die anders zijn ontworpen. Op de voorkant van de zonnecel zijn geen vingers en busbars aangebracht. Hierdoor is het gehele celoppervlak beschikbaar om zonlicht in te vangen. Dit zijn de meest efficiënte silicium zonnecellen die op het moment te koop zijn in de vorm van: Sunpower zonnepanelen.
Garantievoorwaarden geven indicatie voor kwaliteit
De kwaliteit van een zonnepaneel wordt vaak uitgedrukt in garantievoorwaarden. De garantie van een zonnepaneel is bij de meeste merken en leveranciers in 2 stukken gesplitst: paneelgarantie en vermogensgarantie. Meestal wordt de nadruk gelegd op de vermogensgarantie, omdat die veel langer is dan de paneelgarantie.
Beide garanties lijken dan ook los van elkaar te staan, maar zijn in werkelijkheid niet los van elkaar te zien!
Paneelgarantie: het aantal jaren dat de producent van een zonnepaneel garantie geeft op de constructie en de materialen van een zonnepaneel.
Vermogensgarantie: het aantal jaren dat de producent van een zonnepaneel garantie geeft op het vermogen van een zonnepaneel. Hierbij worden dan ook een of meerdere percentages genoemd.
Eigenlijk is het verwarrend dat er 2 verschillende garanties op een zonnepaneel worden gegeven. De vermogensgarantie is dan ook eigenlijk een garantie op de kwaliteit van de gebruikte zonnecellen. Als deze goed beschermd ingebed zijn in de constructie, zullen de zonnecellen van het zonnepaneel volgens de garantievoorwaarden op het paneelvermogen hun werk blijven doen.
Maar...wat als het zonnepaneel kapot gaat? De folie aan de achterzijde zou bijvoorbeeld kunnen loslaten. Dit noemt men delaminatie. Dan kan er vocht bij de zonnecellen komen, waardoor deze sneller verouderen. Het vermogen neemt dan rap af! Voor wat betreft de garantietermijn wordt dit vermogensverlies nu niet meer door de vermogensgarantie van 25 jaar gedekt. Het zonnepaneel is immers kapot! Voor dit vermogensverlies geldt nu de paneelgarantie. Dus als vermogensverlies door delaminatie na 12 jaar wordt opgemerkt, is er géén garantie meer op het zonnepaneel.
Er zijn ook producenten van zonnepanelen die hun zonnepanelen zo goed maken, dat ze gewoon één garantie geven. De splitsing in paneel- en vermogensgarantie vinden ze nodeloos ingewikkeld en ook onnodig!
Deze producenten geven op hun zonnepaneel 25 of zelfs 30 jaar garantie op het paneel èn het vermogen. Een bijkomend voordeel van deze betere zonnepanelen is dat ze ook nog eens veel beter op vermogen blijven. De vermogensgarantie is dus ook nog eens een veel betere! De producenten Solarwatt en Sunpower hebben voor deze kwaliteits-zonnepanelen hun eigen oplossingen bedacht.
Vermogensgarantie in meer detail
Waar moet u op letten? De vermogensgarantie kan op verschillende manieren worden gegeven: bijvoorbeeld in stappen of als een lineair afnemende garantie. De lineaire garantie is een stuk beter.
In deze grafiek is zelfs in het eerste jaar een sprong naar 97% zichtbaar. Een mooie truc om meteen al 3% lagere opbrengst van een nieuw zonnepaneel weg te poetsen.
In het geval van een stapsgewijze garantie: de eerste 10 jaar mag het zonnepaneel 10% onder het opgegeven vermogen werken. Na 10 jaar mag het zonnepaneel 20% onder het opgegeven vermogen werken, zonder dat het buiten de garantievoorwaarden op het paneelvermogen valt!
Met een lineaire garantie heeft u in ieder geval het voordeel dat het oranje deel ook gegarandeerd wordt. En dat na 25 jaar pas de 80% garantie wordt geboden.
In beide gevallen is de productgarantie van 10 jaar een belangrijk onderdeel van de garantie op het functioneren van het zonnepaneel.
Garantie glas-folie versus glas-glas panelen
Solarwatt heeft het probleem van vermogensverlies opgelost door de folie aan de achterzijde van het zonnepaneel te vervangen door glas. Dit is een stuk moeilijker om te maken, maar geeft een aantal voordelen.
Glas is niet doorlaatbaar voor lucht, dus zuurstof en waterdamp zal er helemaal niet doorheen komen. Een kunststof folie laat zuurstof en waterdamp wel een beetje door.
De zonnecellen zitten tussen twee glasplaten ingeklemd en zijn zo veel minder kwetsbaar, waardoor scheurtjes in het dunne silicium van de zonnecel beter worden voorkomen.
Met twee glasplaten is het zonnepaneel veel zwaarder belastbaar voordat het begint door te buigen door bijvoorbeeld sneeuw of windstoten.
Dit alles zorgt ervoor dat de zonnecellen veel beter beschermd zijn en nog gegarandeerd 87% van hun vermogen geven na 30 jaar.
Ten opzichte van een glas-folie zonnepaneel leveren deze panelen gedurende hun gehele gegarandeerde levensduur meer energie en verdienen zichzelf veel beter terug!
Garantie ander typen panelen
Er zijn ook zonnecellen die anders zijn ontworpen. Op de voorkant van de zonnecel zijn geen vingers en busbars aangebracht. Hierdoor is het gehele celoppervlak beschikbaar om zonlicht in te vangen. Dit zijn de meest efficiënte silicium zonnecellen die op het moment te koop zijn in de vorm van: Sunpower zonnepanelen. De zonnecellen van Sunpower zijn op een koperen plaat aangebracht en aan de voorzijde tegen de glasplaat bevestigd. Ondanks dat deze zonnepanelen een folie aan de achterzijde hebben, zijn de zonnecellen dus perfect beschermd tussen koper en glas. Sunpower geeft dan ook 25 jaar garantie op zonnepaneel en vermogen!
