Zonne-energie wint aan populariteit vanwege het potentieel om goedkope, hernieuwbare, niet-vervuilende energie te leveren. Hoewel zonnepanelen kunnen worden gekocht, zijn ze duur, waardoor sommige mensen hun eigen kunnen bouwen. Met uitzondering van de zonnecellen zelf, kunnen zonnepanelen worden gemaakt van gemakkelijk verkrijgbare materialen.

Fotovoltaïsche cellen van

Het meest cruciale onderdeel van een zonnepaneel is de fotovoltaïsche cel of zonnecel, die wel het eigenlijke werk van het omzetten van zonlicht in energie. Fotovoltaïsche cellen creëren een electieve stroom door middel van het fotovoltaïsche effect, waarbij elektronen overgaan van een lagere naar een hogere energietoestand bij absorptie van elektromagnetische straling, zoals zonlicht. Eén fotovoltaïsche cel produceert weinig vermogen, dus meerdere cellen moeten worden aangesloten om grotere hoeveelheden stroom te produceren in een additief effect. Een zonnepaneel is een functionele reeks fotovoltaïsche cellen. Het bouwen van fotovoltaïsche cellen is onpraktisch zonder een speciaal laboratorium, dus de thuisgebruiker moet ze kopen.

Backing /Fronting

De fotovoltaïsche cellen moeten worden bevestigd aan een stevige achterkant om de array te vormen, zodat montage in een geschikte locatie en, indien nodig, beweging mogelijk maken om de zon te volgen. Commerciële zonnepanelen worden meestal op aluminium panelen gemonteerd, maar voor de doe-het-zelver zijn er extra opties voor backing, die variëren van metalen panelen tot grote glasplaten. Bovendien is het praktisch om de zonnecellen te bedekken met iets solide om de kwetsbare cellen te beschermen tegen beschadiging. Deze voorkant moet van een soort glas zijn, want het moet een aanzienlijke hoeveelheid zonlicht doorlaten om de cellen te bereiken. Speciaal glas dat speciaal is ontworpen voor zonnepaneelconstructie is beschikbaar en wordt over het algemeen gebruikt in commerciële paneelbouw, maar vanwege de hoge kosten kiezen veel mensen die zelf zonnepanelen maken voor serre-glas, dat ook is ontworpen om de meeste zonlicht door te laten.

Diodes

Het ontwerp van een zonnepaneel is zodanig dat de elektrische stroom gegenereerd door de fotovoltaïsche cellen kan worden afgetakt om elektrische stroom te leveren. Dit functioneert echter alleen als de elektrische stroom in één richting loopt. Om dit te bereiken, worden diodes, die elektrische stroom toelaten om in de ene richting te lopen maar niet in de andere, opgesteld langs het pad dat de stroom volgt. Idealiter zouden er dioden tussen elke cel worden ingesteld, maar dit resulteert over het algemeen in te veel bedrading om praktisch te zijn, dus diodes worden vaak opgesteld tussen modules of sets cellen die parallel worden geplaatst.

Kleefstof, afdichtmiddel en bedrading

Deze componenten moeten op een veilige manier samengebracht worden. Omdat zonnecellen van nature buiten worden gebruikt, moet het zonnepaneel zo zijn ontworpen dat het bestand is tegen de elementen voor de levensduur van de cellen, meestal 20 tot 25 jaar. De cellen en het front moeten stevig aan de achterkant worden bevestigd en het hele paneel moet zodanig zijn geconstrueerd dat lucht en vocht niet in de cellen kunnen doordringen. Zoals met de meeste andere componenten van zonne-energie, kunnen speciale kleefstoffen en afdichtingsmiddelen worden aangeschaft om deze taken te kunnen uitvoeren, maar lijm en afdichtmiddel dat is ontworpen voor andere soorten buitenconstructies, met name constructie met water, is meestal voldoende. De cellen moeten met elkaar verbonden zijn om de array te vormen en om het paneel aan te sluiten op een omvormer of batterij, opnieuw met bedrading die de beste levensduur heeft voor het paneel.