c) Combinatie van serie- en parallelschakeling (verhoogde prestaties)
• De beste en meest effectieve verbinding is een combinatie van serie- en parallelschakeling. In dit geval
worden meerdere seriepanelen met elkaar verbonden tot verdere parallelpanelen. Dit heeft het voordeel
van beide methoden: Verhoging in spanning en stroom = verhoging in vermogen.
Alle moderne zonnepanelen gebruiken een combinatie van deze beide soorten aansluitingen.
• In de praktijk worden zonnepanelen normaal gesproken gebruikt in combinatie met een energieopslag
zoals NiMH-batterijen of oplaadbare loodaccu's. Hierdoor worden de stroomschommelingen die worden
veroorzaakt door veranderingen in het licht (wolken, slecht weer, duisternis, etc.) in evenwicht gehouden.
• Zonnecellen worden gebruikt als stroombron om oplaadbare batterijen op te laden.
Houd voor loodaccu's (Pb) rekening met 6 zonnecellen per oplaadbare batterijcel (2V).
Voor ronde oplaadbare celbatterijen (1,2 V), zoals NiMH, worden 4-5 zonnecellen gebruikt.
Als een diode voor retourbeveiliging wordt gebruikt, moet de spanningsval bij de diode worden gecom-
penseerd door nog eens 1-2 zonnecellen.
• Voor een oplaadverbinding met oplaadbare batterijen is ongeveer het volgende aantal zonnecellen nodig:
1 oplaadbare NiMH-batterij
5 zonnecellen 6 oplaadbare NiMH-batterijen
24 zonnecellen
2 oplaadbare NiMH-batterijen 8 zonnecellen
10 oplaadbare NiMH-batterijen 32 zonnecellen
3 oplaadbare NiMH-batterijen 12 zonnecellen 1 oplaadbare loodaccu
6 V 18 zonnecellen
4 oplaadbare NiMH-batterijen 16 zonnecellen 1 oplaadbare loodaccu
12 V 36 zonnecellen
5 oplaadbare NiMH-batterijen 20 zonnecellen
Als het nodig is om periodes van slechte verlichting te overbruggen, moeten er meer zonnecel-
len worden toegevoegd. Het is echter altijd raadzaam een laadregelaar te gebruiken.
d) Grootte en vermogen
Het vermogen van zonnecellen hangt af van hun grootte. Fracties van zonnecellen zijn niet defect, ze heb-
ben gewoon een lager vermogen. De volgende tabel toont de grootte en de potentiële gemiddelde stroom
voor siliciumzonnecellen:
Rechthoekig
50 x 50 mm
440 mA
70 x 70 mm
1,2 A
100 x 100 mm
1,4 A
Rond (diameter)
50 mm
400 mA
76 mm
2 A
100 mm
2,1 A
Aansluiten en monteren
• De individuele zonnecellen zijn met elkaar verbonden door middel van gesoldeerde bevestigingen. Hier-
voor zijn flexibele koperen geleiders perfect geschikt.
Silicium is echter zeer gevoelig voor hitte en wordt vernietigd door teveel verhitting. Het solderen moet
daarom altijd snel gebeuren met een hoogwaardige soldeerstift (>50 W).
De maximale soldeertemperatuur is 250°C!
Als de verbinding de eerste keer niet werkt, laat de zonnecel dan afkoelen voordat u het opnieuw pro-
beert te solderen.
De rand van zonnecellen mag niet worden gesoldeerd, omdat de twee P-N-lagen hier erg dicht
bij elkaar liggen en er gemakkelijk kortsluiting kan ontstaan. Gebruik altijd de voorbereide sol-
deerpunten op de cellen.
• Krassen op de lichtreactieve laag moeten volledig worden vermeden.
• Vertin altijd eerst de soldeerpunten op de zonnecel en de aansluitdraad. Houd de aansluitdraad met het
koper voorzichtig op het soldeergebied van de zonnecel vast totdat het soldeer vloeibaar is geworden.
Het soldeerproces moet snel gebeuren, aangezien de metalen contacten op de zonnecel erg snel in het
soldeer kunnen oplossen.
• Probeer tijdens het solderen geen druk uit te oefenen op de zonnecel, omdat deze kan gemakkelijk
kan breken. Niet-flexibele aansluitkabels of externe montagedelen, zoals dioden voor retourbeveiliging,
mogen niet rechtstreeks op de zonnecel worden gesoldeerd. Er bestaat een risico op een breuk, zelfs bij
een zeer lage mechanische belasting.
Gebruiksvoorbeelden
De volgende aansluitvoorbeelden tonen de meest populaire toepassingen voor kleine zonnecellen.
a) Lichtafhankelijke werking zonder oplaadbare batterij
Voor veel toepassingen is geen energieopslag nodig. Deze worden meestal gebruikt ter decoratie of alleen
als de zon schijnt. Dit zijn bijvoorbeeld mini draaistadia op zonne-energie of kleine ventilatoren met speciale
zonnemotoren. De motoren ontvangen alleen spanning als er voldoende licht op het zonnepaneel valt.
Het zonnepaneel moet echter worden geconstrueerd in overeenstemming met de stroomvereisten van het
apparaat. Het apparaat wordt direct aangesloten op het zonnepaneel.
De aansluiting volgt het volgende principe:
b) Lichtafhankelijke werking met oplaadbare batterij
• In de meeste toepassingen wordt de zonne-energie gebruikt om zelfstandige apparaten en installaties
op te laden en te bufferen met ingebouwde oplaadbare batterijen. Het voordeel van deze installaties is
hun bedrijfszekerheid, zelfs in het donker. Om de ingebouwde batterijen echter betrouwbaar en veilig
via de zonnepanelen te kunnen opladen, zijn verdere montagedelen nodig om de oplaadbare batterij te
beschermen.
• Er zijn verschillen wat betreft het gebruik met conventionele ronde NiMH-cellen, aangezien ze in kleinere
apparaten worden ingebouwd, zoals tuinverlichting op zonne-energie, enz., en de krachtigere oplaadba-
re loodaccu's voor zonnelantaarns of verlichting op bouwplaatsen.
Bij het gebruik van oplaadbare loodaccu's krijgt de onderhoudsvrije loodgel-versie de voorkeur,
omdat deze gemakkelijker en minder gevaarlijk te hanteren is. Verder wordt het gebruik van een
zonne-laadregelaar aanbevolen.
c) Oplaadverbinding voor ronde NiMH-cellen
• Om de spanning en stroom te begrenzen, zijn een diode
(bijv. 1N4148 max. 100 mA) en een geschikte vermenigvuldiger
nodig. Oplaadbare NiMH-batterijen zijn gevoelig voor een te
hoge laadstroom en moeten daarom worden begrenst.
• De oplaadbare batterij buffert de stroomtoevoer naar het appa-
raat bij weinig licht en slaat de overtollige zonne-energie op in
goede lichtomstandigheden (opladen).
d) Oplaadverbinding voor oplaadbare loodaccu’s (Pb)
• Er is een diode vereist (bijv. 1N4001 up to max. 1 A of 1N5400 tot 3 A)
als retourbeveiliging.
• Oplaadbare loodaccu's zijn gevoelig voor een te hoge laad-
stroom. Dit wordt echter bepaald door het aantal cellen in het
zonnepaneel.
• De oplaadbare batterij buffert de stroomtoevoer naar het appa-
raat bij weinig licht en slaat de overtollige zonne-energie op in
goede lichtomstandigheden (opladen).
Opmerkingen m.b.t. de installatie
• Voor het monteren van individuele zonnecellen is dubbelzijdig klevende soft-tape het beste. De zonne-
cellen moeten zo worden gearrangeerd dat ze elkaar niet raken.
• Buiten is een beschermende afdekking nodig, aangezien de zonnecellen door vuile regen kunnen wor-
den vervuild, waardoor de prestaties kunnen verslechteren.
• Het zonnepaneel moet 90 graden ten opzichte van de zon worden gezet voor de beste prestaties. Een
zonnetracker zorgt voor een langer gebruik van de zonne-energie.
Onderhoud en reiniging
• Reinig regelmatig het oppervlak en de beschermende afdekking van de zonnecel om de beste prestaties
te garanderen.
• Gebruik geen schurende, chemische of agressieve schoonmaakmiddelen zoals benzeen, alcohol en
dergelijke. Deze kunnen het oppervlak beschadigen. Dampen zijn bovendien schadelijk voor uw gezond-
heid en explosief. Daarnaast dient u voor het reinigen geen scherp gereedschap, schroevendraaiers,
metalen borstels of iets dergelijks te gebruiken.
• Gebruik een zachte, antistatische droge borstel om het oppervlak schoon te maken.
Verwijdering
Elektronische apparaten zijn recyclebaar afval en horen niet bij het huisvuil. Als het product
niet meer werkt moet u het volgens de geldende wettelijke bepalingen voor afvalverwerking
afvoeren.
Op deze wijze voldoet u aan uw wettelijke verplichtingen en draagt u bij aan de bescherming van het milieu.
Technische gegevens
Zonnepaneel ..................................................max. 400 mA/0,45 V/DC
Paneelafmetingen (B x H) .............................95 x 65 mm
Gewicht ..........................................................36 g
Dit is een publicatie van Conrad Electronic SE, Klaus-Conrad-Str. 1, D-92240 Hirschau (www.conrad.com). Alle rechten,
vertaling inbegrepen, voorbehouden. Reproducties van welke aard dan ook, bijvoorbeeld fotokopie, microverfilming of
de registratie in elektronische gegevensverwerkingsapparatuur, vereisen de schriftelijke toestemming van de uitgever.
Nadruk, ook van uittreksels, verboden. De publicatie voldoet aan de technische stand bij het in druk bezorgen.
Copyright 2021 by Conrad Electronic SE.
*2315349_V1_0121_02_mxs_m_nl