zonnecel
Sophie stelde deze vraag op 27 augustus 2019 om 09:38.Hallo,
Wij gaan iets schrijven over duurzame energie en ook over een zonnecel. Het moet wel op hoger niveau van de natuurkunde zijn. Ik heb al wel veel geonden over een zonnecel en snap ook al wel veel. Bij voorbeeld het foto-elektrisch-effect en ook hoe het ongeveer zit met halfgeleiders. Maar er is een algemene vraag die we nergens kunnen vinden. ik hoop dat u kunt helpen.
Bij een zonnecel kan licht elektronen vrijmaken en zo kun je stroom krijgen, maar de vraag is of dat altijd maar door kan gaan. Is de cel ook nog aangesloten op een spanningsbron of is het eigenlijk aleen maar een soort energiepomp van elektronen die rondgaan en die altijd maar doorgaat. Raakt een zonnecel dus nooit op of anders gezegd: zijn de elektronen die je vrij kunt maken nooit een keer op ? Kunt u deze vraag beantwoorden ? Dat zou heel erg helpen. alvast bedankt.
Groetjes,
Sophie.
Reacties
In theorie niet. Alle elektronen die worden losgeslagen door het zonlicht en als stroom door de kabel richting lichtnet gaan, worden aan de andere kant vervangen door elektronen die het paneel binnenkomen en de vrijgekomen positie innemen.
Stroom loopt rond - net als elektronen die aan de ene kant een batterij uitkomen en aan de andere kant binnenkomen. De elektronen raken dus niet op. Net als een emmer met een gaatje onderin: zolang je van boven genoeg water toevoegt, blijft de emmer vol. Stel dat elektronen wel zouden wegvloeien, dan werd zo'n paneel enorm positief opgeladen. Elk paneel ernaast ook en ze zouden elkaar met grote kracht wegduwen. En andere, negatief geladen deeltjes in de lucht, aantrekken.
Bij batterijen is er een chemisch proces dat energie vrijmaakt en aan elektronen meegeeft. Dat stopt als alle materiaal chemisch is omgezet: de batterij is "leeg". Bij oplaadbare batterijen duw je stroom in tegengestelde richting (jij of het lichtnet moet die energie opbrengen) en wordt het chemisch proces weer ongedaan gemaakt, zodat de batterij straks weer "zonder hulp" stroom kan leveren.
Bij zonnepanelen is er een foto-electrisch effect dat stopt zo gauw het opschijnende licht stopt. En weer begint als er weer licht op schijnt. Zolang er een geschikte lichtbron op blijft schijnen, zal het paneel werken.
Zowel bij oplaadbare batterijen als bij zonnepanelen is er een slijtproces gaande: niet alle moleculen van de eindstoffen laten zich weer ontbinden waardoor het opladen steeds slechter gaat en uiteindelijk de oplaadbare batterij "stuk" is. Schattingen geven aan dat zo'n batterij ca. 1000 keer opgeladen kan worden.
Bij panelen zullen een aantal moleculen hun struktuur veranderen en niet langer kunnen meedoen aan het foto-elektrisch effect. Over de tijd zal dit meer en meer worden totdat het paneel "stuk" is. De levensduur wordt momenteel geschat op 15-20 jaar.
groeten,
Sophie
