1Hoe een zonnepaneel werkt

Een zonnepaneel bestaat uit zonnecellen. Een cel bevat 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 ze af naar de omvormer.

Cellen worden aan elkaar geschakeld tot een paneel. 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 zegt dus vooral hoe groot je installatie is. Hoeveel stroom ze oplevert, hangt af van de plaats en de richting van je dak. Meer daarover in Opbrengst in Vlaanderen.

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

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

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

Een digitale meter registreert afname en injectie apart, per kwartier. Stroom die je zelf verbruikt, bespaart je de volledige elektriciteitsprijs. Stroom die je injecteert, brengt maar een klein deel daarvan op. Wat dat in euro betekent, staat in Hoeveel panelen je nodig hebt.

VideoHoe worden zonnepanelen gemaakt?Bron: Het Klokhuis (NPO), via YouTube

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 injectie meet de digitale meter van Fluvius. Dat is wat het net binnenkomt en wat eruit gaat.

De digitale 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 injectie, over dezelfde periode. Zie je weinig injectie, dan werken je panelen dus niet noodzakelijk slecht: je verbruikt misschien gewoon veel zelf. Hoe je dat opvolgt, staat in Opbrengst opvolgen.

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

• Tijdens de dag. De productie is het hoogst tussen 11 en 15 uur. In de zomer ligt de piek rond 14 uur.
• Tijdens het jaar. Bij een zuidhelling van 35° valt ongeveer 68 % van de jaaropbrengst tussen april en september. December levert ongeveer 3 % van het jaar. Juni levert ongeveer vier keer zoveel als december.
• Bij bewolking. Een groot deel van het licht in Vlaanderen is diffuus: licht dat door lucht en wolken is verstrooid. Panelen zetten ook dat licht om. Je krijgt dan wel 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 commercieel gebruik halen ongeveer 21 tot 24 %. Dat is niet wat er aan je teller aankomt, want onderweg gaat er stroom verloren:

• Warmte. Zonnecellen werken het best bij lage temperaturen. Als ze warm worden, daalt het vermogen.
• Weerkaatsing en invalshoek. Een deel van het licht kaatst terug.
• Systeemverliezen. Kabels, omvormer, vuil en veroudering. Voor je opbrengstberekening gebruik je gewoonlijk 14 %.

In totaal blijft er voor een zuidhelling van 35° ongeveer 80 % over van het theoretische maximum dat op het paneel valt.

Zonnepanelen gaan gemiddeld 25 jaar of langer mee. Voor berekeningen reken je met 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. Zo'n 85 % van een paneel kan gerecycleerd worden.

• Een erkende keurder keurt de installatie (AREI-keuring) voordat je ze in gebruik neemt.
• Je meldt de installatie aan bij Fluvius via Mijn Fluvius, binnen 3 maanden na de keuring. Stekkerpanelen hebben een eigen regel: aanmelden binnen 30 dagen, en onder 800 W met een digitale meter is aanmelden niet verplicht.
• Heb je nog geen digitale meter, dan plaatst Fluvius die binnen 90 dagen na de aanmelding.
• ⏱ Meld je te laat aan, dan rekent Fluvius een administratieve kost aan. Voor aanmeldingen in 2026 (installaties kleiner dan 10 kVA) is dat 97,26 euro excl. btw (117,68 euro incl. btw).
• Vervang het standaardwachtwoord van je omvormer. Omvormers zijn meestal met het internet verbonden en kunnen dus gehackt worden.

Een gezin in Gent verbruikt 3.500 kWh per jaar en heeft 7 panelen van 460 Wp (3,22 kWp) op een zuiddak met 35° helling, zonder schaduw.

• Opbrengst: 1.050 kWh per kWp per jaar.
• Zelfverbruik zonder batterij: ca. 34 %. Zelfverbruik verschilt per gezin (thuiswerk, ploegenwerk, een elektrische wagen die overdag of 's nachts laadt). Uit onze gegevens blijkt dat we gemiddeld op 34 % zelfverbruik zitten, maar dat kan veel hoger liggen als je slim verbruikt en stuurt.
• Bespaarde stroom: 0,35 euro per kWh. Injectievergoeding: 0,045 euro per kWh.
• Verbruik gelijkmatig verdeeld (een vereenvoudiging).

In juni dekt de productie ongeveer 140 % van het gemiddelde maandverbruik (413 kWh tegenover 292 kWh). In december is dat ongeveer 36 % (104 kWh). In werkelijkheid verbruik je in de winter meer, dus het winterdeel valt nog kleiner uit.

• Je panelen piekken niet om 12 uur. In de zomer ligt de piek rond 14 uur. Wie zijn verbruik wil afstemmen op de zon, kijkt best naar de vroege namiddag.
• Mei levert ongeveer evenveel als juni, en meer dan juli. Bij een zuidhelling van 35° is dat 129,8 kWh per kWp in mei, 128,2 in juni en 126,5 in juli.
• De omvormer kan uitvallen terwijl hij niet stuk is. Dat gebeurt bij een te hoge spanning op het net of in je binneninstallatie. Fluvius vraagt dan eerst de spanningsval in je aansluitkabel en binneninstallatie na te kijken: samen mag die maximaal 1 % bedragen.

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 Gent met een zuidhelling van 35° geeft het:

• Instraling op het paneelvlak: 1.314,6 kWh per m² per jaar.
• Opbrengst: 1.055,1 kWh per kWp. De verhouding (performance ratio) is dus 0,80.
• Verliezen: invalshoek −3,1 %, spectrum +1,8 %, temperatuur en lage instraling −5,4 %, systeem −14 %. Totaal −19,7 %.

De opbrengst schommelt ook van jaar tot jaar: de standaardafwijking is 48 kWh per kWp (4,6 %).

• Vlaanderen.be, Zonnepanelen
• Vlaanderen.be, Haal meer uit uw zonnepanelen met zelfverbruik
• PVGIS 5 user manual (Joint Research Centre, Europese Commissie)
• PVGIS-rekentool
• US Department of Energy, Solar Photovoltaic Cell Basics
• US Department of Energy, PV Cells 101
• Fluvius, Welke omvormer kies ik
• Fluvius, Zonnepanelen verplichtingen
• Fluvius, Zonnepanelen en digitale meter
• Fluvius, Storingen zonnepanelen