Rendement zonnepanelen

Bij energieopwekking of -winning (wat, zeker in dit verband, een betere term is) spelen een aantal dingen een belangrijke rol. Het resultaat van een berekening waarin sommige van die factoren terugkomen is het rendement: een erg belangrijk gegeven dat aangeeft hoe efficiënt een energieomzetting verloopt. Bij alternatieve energiebronnen, zoals zonne-energie, wordt er veel over gediscussieerd. Maar hoe wordt het rendement nou bepaald?

Het rendement van zonnecellen hangt van een heel aantal zaken af. Allereerst speelt de kleur van het licht een rol. Licht (dus ook zonlicht) bestaat uit verschillende kleuren, zoals duidelijk wordt als er een regenboog aan de hemel verschijnt. Sommige kleuren leveren meer energie (of: het paneel is gevoeliger voor sommige kleuren), en bepaalde tinten licht (zoals erg rood licht) gaat zelfs dwars door het paneel heen. Hierdoor gaat ongeveer 55% van de lichtenergie verloren. Er is dus nog maar 45% over op het moment dat het licht het zonnepaneel bereikt. En dan moet de energieomzetting nog plaats gaan vinden!

Het tweede punt is wat ingewikkelder. Het komt er echter kort op neer dat elektriciteit bestaat uit bewegende geladen deeltjes. Deze deeltjes krijgen een lading als ze worden afgebroken van een ander deeltje. Het vervelende is echter dat deze deeltjes (elektronen) graag weer hun oude maatje(s) opzoeken: ze willen recombineren. Dit is zelfs in het beste materiaal niet tegen te gaan, en reduceert het rendement tot ongeveer 30%. Uit onderzoek blijkt dat dat toch een paar procenten te hoog is gegrepen: in laboratoriumtests word een rendement van ongeveer 25% gehaald met de allerbeste (en allerduurste) zonnecellen. De normalere types hebben een rendement van 6 tot 16%.

Een kleine aanvulling hierbij is dat wanneer er over rendement wordt gesproken, men eigenlijk ‘economisch rendement’ bedoelt. Volgens een belangrijke natuurkundige wet (van Newton) kan energie namelijk niet kapot worden gemaakt: het rendement is dus altijd 100%. Energie kan wel worden omgezet in soorten waar wij niet zoveel aan hebben, zoals warmte. We zien dat als verspilde energie, terwijl dat alleen zo is wanneer je kijkt vanuit een economisch oogpunt.