1 Hoe een zonnepaneel werkt

Een zonnepaneel bestaat uit zonnecellen. In elke cel zit een halfgeleider: een materiaal dat elektriciteit beter geleidt dan een isolator, maar minder goed dan een metaal. Meestal is dat silicium.

Valt er licht op de cel, dan geeft het licht zijn energie door aan elektronen (negatief geladen deeltjes). Die gaan door het materiaal stromen. Dat heet het fotovoltaïsch effect. De dunne metalen lijntjes op de cel vangen de stroom op en voeren hem af naar de omvormer.

Cellen worden aan elkaar geschakeld tot een paneel, en meerdere panelen samen vormen een installatie. Welke soorten silicium er bestaan, lees je in Soorten panelen.

Het vermogen van een paneel staat in Wp (wattpiek). Dat is het vermogen onder gestandaardiseerde testomstandigheden: 1.000 W zonlicht per m² op het paneel en 25 °C paneeltemperatuur. Panelen halen dat vermogen wel, op koude heldere dagen zelfs meer. Het kWp-getal zegt vooral hoe groot je installatie is. Hoeveel stroom ze oplevert, bepalen de plek en de richting van je dak. Meer daarover in Opbrengst in Nederland.

Panelen maken gelijkstroom. De omvormer zet die om in wisselstroom die je in huis kunt gebruiken. Een hybride omvormer kan ook een thuisbatterij aansturen; hoe dat werkt, lees je in Wat een omvormer doet.

⏱ De omvormer gaat korter mee dan de panelen: reken op 10 tot 15 jaar.

Je panelen produceren stroom, en die gebruik je eerst zelf, op het moment dat ze produceren. Wekken ze meer op dan je op dat moment nodig hebt, dan gaat het overschot naar het elektriciteitsnet. Is je vraag groter dan je productie, 's avonds of 's nachts bijvoorbeeld, dan haal je stroom van het net.

Je slimme meter registreert afname en teruglevering apart. ⏱ Tot en met 31 december 2026 mag je die nog tegen elkaar wegstrepen (salderen). Vanaf 1 januari 2027 kan dat niet meer. Stroom die je zelf verbruikt, bespaart je dan de volledige kWh-prijs, met energiebelasting en btw. Stroom die je teruglevert, brengt maar een klein deel daarvan op, en daar gaan de terugleverkosten van je leverancier nog af. Wat dat in euro betekent, staat in Hoeveel panelen je nodig hebt en in Einde salderingsregeling.

Er zijn drie cijfers, en ze komen uit twee toestellen:

• Productie meet je omvormer (of een aparte productiemeter). Dat is alle stroom die je panelen maken.
• Afname en teruglevering meet de slimme meter van je netbeheerder. Dat is wat er uit het net binnenkomt en wat eruit gaat.

Je slimme meter ziet je productie dus niet. Stroom die rechtstreeks van de omvormer naar je toestellen gaat, passeert hem nooit. Zonder batterij is je zelfverbruik gelijk aan productie min teruglevering, over dezelfde periode. Zie je weinig teruglevering, dan werken je panelen niet per se slecht: misschien verbruik je gewoon veel zelf. Hoe je dat opvolgt, staat in Opbrengst opvolgen.

Een gewone installatie schakelt zichzelf uit als het net uitvalt, om monteurs van de netbeheerder te beschermen. Je hebt dan ook geen zonnestroom. Voor noodstroom heb je een aparte opbouw nodig, met een veilige omschakeling en meestal een batterij. Het woord "hybride" op een offerte betekent niet vanzelf dat je huis tijdens een storing blijft werken. Vraag welke toestellen gevoed blijven en met hoeveel vermogen. Meer over batterijen in Hoe een thuisbatterij werkt.

Overdag is de productie het hoogst tussen 11 en 16 uur. In de zomer ligt de piek rond 14 uur, door de zomertijd.

Over het jaar is het verschil groot. Bij een zuidhelling van 35° valt bijna 70 % van de jaaropbrengst tussen april en september, en december levert net geen 3 %. Juni levert ruim vier keer zoveel als december.

Ook bij bewolking werken panelen. Een groot deel van het licht in Nederland is diffuus: licht dat door lucht en wolken verstrooid is. Panelen zetten ook dat licht om, alleen krijg je dan minder stroom dan bij een heldere hemel.

Het rendement van een paneel is het deel van het licht dat in stroom wordt omgezet. ⏱ De beste panelen voor gewoon gebruik halen 21 tot 24 %. Dat komt niet allemaal aan bij je meter, want onderweg gaat er stroom verloren:

• Warmte. Zonnecellen werken het best bij lage temperaturen. Worden ze warm, dan daalt het vermogen.
• Weerkaatsing en invalshoek. Een deel van het licht kaatst terug.
• Systeemverliezen. Kabels, omvormer, vuil en veroudering. Voor een opbrengstberekening rekent men gewoonlijk met 14 %.

Van het theoretische maximum dat op een paneel onder 35° op het zuiden valt, blijft zo ongeveer 80 % over.

Zonnepanelen gaan gemiddeld 25 jaar of langer mee; Milieu Centraal rekent met 25 jaar. Voor berekeningen gebruik je 0,5 % degradatie (vermogensverlies) per jaar. Op de datasheet van nieuwe panelen staat vaak 0,4 %, en vermogensgaranties lopen nu meestal over 30 jaar. In ongeveer een jaar wekt een paneel de energie op die nodig was om het te maken, en zo'n 85 % ervan kan gerecycled worden.

• ⏱ Registreer je panelen na de plaatsing op energieleveren.nl. Dat ene loket geldt voor alle netbeheerders. Zonder registratie krijg je volgens Liander geen vergoeding voor wat je teruglevert.
• Een wettelijke keuring zoals de Belgische AREI-keuring bestaat in Nederland niet. De installatie moet wel voldoen aan de norm NEN 1010. Een inspectie volgens Scope 12 is vrijwillig. Hoe dat zit, lees je in Veiligheid en inspectie: NEN 1010.
• Bijna elke woning heeft nu een slimme meter. ⏱ De laatste analoge meters worden in 2026 vervangen; je netbeheerder stuurt je daarover een brief.
• Vervang het standaardwachtwoord van je omvormer. Omvormers zijn meestal met internet verbonden en kunnen dus gehackt worden.

Een gezin in Utrecht verbruikt 3.000 kWh per jaar en heeft 8 panelen van 435 Wp (3,48 kWp) op een zuiddak met 30° helling, zonder schaduw. We gaan uit van:

• een opbrengst van 870 kWh per kWp per jaar (zuid, zo'n 35°), bij 30° helling 2 % minder: ongeveer 855 kWh per kWp;
• 30 % zelfverbruik zonder batterij. Dat verschilt per gezin: thuiswerk, ploegendienst of een elektrische auto die overdag of 's nachts laadt, maakt een groot verschil. De MYNRG Check en Milieu Centraal rekenen voor dit gezin met 30 %. Meer in Zelfverbruik verhogen;
• ⏱ vanaf 2027, zonder saldering: 0,25 euro per bespaarde kWh en netto 0,015 euro per teruggeleverde kWh (vergoeding min terugleverkosten);
• een verbruik dat gelijk over het jaar verdeeld is (een vereenvoudiging).

Van die 255 euro komt bijna 90 % uit de stroom die het gezin zelf gebruikt. In juni dekt de productie ongeveer 150 % van het gemiddelde maandverbruik (370 kWh tegenover 250 kWh), in december ongeveer 33 % (82 kWh). In werkelijkheid verbruik je in de winter meer, dus het winterdeel valt nog kleiner uit.

Of jouw dak, jouw verbruik en jouw plannen op dit gezin lijken, zie je pas als iemand ze samen bekijkt. Een installateur die ter plaatse komt, ziet wat een rekenvoorbeeld mist, en je panelen liggen er 25 jaar. Wil je eerst zelf een beeld, doe dan de gratis MYNRG Check.

• Je panelen piekken niet om 12 uur. In de zomer ligt de piek rond 14 uur. Wil je je verbruik op de zon afstemmen, kijk dan naar de vroege middag.
• Mei levert iets meer dan juni, en meer dan juli. Bij een zuidhelling van 35° in Utrecht is dat volgens PVGIS 128,7 kWh per kWp in mei, 127,0 in juni en 125,0 in juli (theoretische waarden; de verhouding tussen de maanden telt).
• De omvormer kan uitvallen terwijl hij niet stuk is. Dat gebeurt bij een te hoge spanning op het net, vaak op zonnige middagen. Volgens Liander is terugleveren "niet meer altijd vanzelfsprekend": bij een te lichte aansluiting of spanningsproblemen in de buurt kan de omvormer afschakelen. Hoe je dat herkent en meldt, lees je in Netcongestie en terugleveren.

PVGIS, de gratis rekentool van het Joint Research Centre van de Europese Commissie, combineert satellietgegevens over straling (2005 tot 2023, resolutie ongeveer 5 km) met temperatuurgegevens en een berekende horizon. Voor Utrecht met een zuidhelling van 35° geeft het:

• instraling op het paneelvlak: 1.272,1 kWh per m² per jaar;
• opbrengst: 1.023,8 kWh per kWp. De verhouding (performance ratio) is dus 0,80;
• verliezen: invalshoek −3,1 %, spectrum +1,8 %, temperatuur en lage instraling −5,2 %, systeem −14 %. Samen −19,5 %.

De opbrengst schommelt ook van jaar tot jaar: de standaardafwijking is 49 kWh per kWp (4,8 %).

Dat is de theoretische waarde van PVGIS. In de praktijk valt de opbrengst lager uit: Milieu Centraal en de MYNRG Check rekenen met ongeveer 870 kWh per kWp voor een zuiddak van zo'n 35°.

• Rijksoverheid, Salderingsregeling
• Milieu Centraal, Kosten en opbrengst zonnepanelen
• Liander, Stroom opwekken en opslaan
• Energieleveren.nl, zonnepanelen registreren
• Rijksoverheid, Slimme meter weigeren
• PVGIS 5 user manual (Joint Research Centre, Europese Commissie)
• PVGIS, berekening Utrecht zuid 35°
• US Department of Energy, Solar Photovoltaic Cell Basics
• US Department of Energy, PV Cells 101