fotovoltaïek

Fotovoltaïek, vaak afgekort als PV, is de technologie die zonlicht rechtstreeks omzet in elektriciteit. Zonnecellen, meestal gemaakt van silicium, vormen de kern en worden samengevoegd tot modules die op daken, op de grond of in velden worden geplaatst. De omzetting berust op het foto-elektrische effect in een p-n-junction: fotonen met voldoende energie creëren elektronen en gaten, die door een elektrisch veld van de junctie worden gescheiden, waardoor een elektrische stroom ontstaat.

De efficiëntie van PV-systemen varieert afhankelijk van materiaal en constructie. Modulaire commerciële siliciumcellen leveren doorgaans tussen de 15 en 23 procent rendement, terwijl laboratoriumproeven hogere waarden tonen. Veelvoorkomende varianten zijn kristallijn silicium (mono- en polycrystalline) en dunne-films zoals CdTe, CIGS of amorf silicium. Modules worden aangesloten op inverters die gelijkstroom omzetten naar wisselstroom en worden vaak ondersteund door systemen voor monitoring, montagemateriaal en vermogensbeheer. Grootschalige installaties maken vaak gebruik van strings en geavanceerde invertertechnologie, al dan niet met opslag.

Toepassingen variëren van residentiële daken en bedrijfsgebouwen tot utility-scale zonneparken en off-gridoplossingen in afgelegen gebieden. PV draagt bij aan de transitie naar schone elektriciteit doordat het emissievrij is tijdens operatie en weinig bewegende delen heeft, wat resulteert in lage operationele kosten.

Uitdagingen omvatten afhankelijkheid van zonlicht en weersomstandigheden, temperatuureffecten op rendement, land- en materiaalgebruik, recycling en de continuïteit van toeleveringen. In recente decennia zijn de kosten aanzienlijk gedaald en de productie- en installatiecapaciteit aanzienlijk gegroeid.