De ontwikkeling van monokristallijne zonnepanelen stamt uit de ruimtevaarttechnologie. Hier waren bijzonder krachtige zonnecellen nodig, die tegelijkertijd weinig ruimte in beslag namen en licht waren. De voor dit doel ontwikkelde technologie werd later ook gebruikt voor fotovoltaïsche systemen op aarde. In de afgelopen jaren zijn de zonnecellen vergroot van 100 mm randlengte (4 inch) tot 125 mm (5 inch) en uiteindelijk tot 156 mm (6 inch). Ze staan bekend om hun hoge efficiëntie. Modules met monokristallijne zonnecellen zijn echter nog steeds duurder dan die met polykristallijne cellen. Of het gebruik van de hoogwaardige technologie de moeite waard is, hangt af van de respectieve vereisten.

Hoe worden monokristallijne zonnecellen geproduceerd?

Monokristallijne zonnecellen worden gemaakt van silicium met een hoge zuiverheidsgraad. Dit materiaal is bekend voor de productie van halfgeleiders. Een enkel kristal wordt uit een zuivere siliciumsmelt getrokken door een zaadkristal enkele millimeters onder te dompelen en er langzaam uit te trekken. Het silicium zet zich af op het zaadkristal en vormt, door toepassing van de wetten van smeltpuntdepressie, een enkel kristal in de vorm van een cilinder  Deze cilinder wordt later in ongeveer 0,4 mm fijne plakjes gesneden, de zogenaamde wafers.

Afzonderlijke monokristallijne zonnecellen leveren zeer weinig energie. Daarom worden de cellen met elkaar verbonden om een zonnepaneel te vormen. Hiervoor kan zowel een serieschakeling als een parallelschakeling worden gebruikt. Bij een serieschakeling produceren monokristallijne zonnecellen een hogere spanning, omdat de spanning van de afzonderlijke elementen in deze schakeling bij elkaar wordt opgeteld. Deze variant wordt vaak gebruikt voor kleinere zonnepanelen. Met een parallelschakeling levert het hele fotovoltaïsche zonnepaneel een hogere gemiddelde opbrengst als het zonnepaneel tijdelijk door schaduw wordt beïnvloed.

De zonnepanelen worden bevestigd op een dragermateriaal en bedekt met speciale folie of glas. Beugels en een frame zorgen voor stabiliteit en vergemakkelijken de montage op het dak.

Wat zijn de voordelen van monokristallijne zonnepanelen?

Monokristallijne zonnepanelen hebben een hoger rendement dan polykristallijne panelen. Bij hun gebruik kunnen dus hogere rendementen worden verwacht. De panelen worden  in uitstekende kwaliteit geleverd en hebben een zeer lange levensduur van ongeveer 30 jaar. De monokristallijne zonnepanelen zijn zeer robuust en nauwelijks gevoelig voor slijtage door milieu-invloeden. De door veroudering veroorzaakte aantasting door zonlicht is zeer gering. De hoge kwaliteit resulteert in minimale onderhoudsvereisten. Door hun hoge efficiëntie zijn monokristallijne panelen zeer geschikt voor kleine dakoppervlakken. Dit is met name van belang voor particuliere gebruikers, aangezien zij gewoonlijk alleen het dak van hun eigen huis en kleinere bijgebouwen tot hun beschikking hebben. Met monokristallijne zonnepanelen haalt u het maximale rendement uit de beschikbare oppervlakte.

Nadelen van monokristallijne technologie

Helaas hebben monokristallijne zonnepanelen ook enkele nadelen, zoals hoge aanschafkosten, een aanzienlijk hoger gewicht en verliezen bij ongunstige instralingsomstandigheden. Als de fotovoltaïsche zonnepanelen niet precies op het zuiden kunnen worden uitgericht, is het niet mogelijk het volledige vermogen te benutten. Daarom moet de locatie met uiterste zorgvuldigheid  worden gekozen. Het fabricageproces voor de afzonderlijke zonnecellen is zeer complex en duur. Zo levert het snijden van de wafers tot 50 % afval op. Dit plaatst monokristallijne zonnecellen ver achter polykristallijne zonnecellen in de ecobalans.

Rendementen van monokristallijne zonnepanelen

Monokristallijne zonnepanelen hebben een gemiddeld rendement tussen 14 en 18 %. Onder bijzonder goede omstandigheden kan het rendement zelfs oplopen tot 20 %. De maximumwaarden worden echter alleen bereikt als het fotovoltaïsche systeem optimaal op het zuiden is gericht. Afhankelijk van het gebruikte dragermateriaal zijn er nog meer verschillen tussen de diverse monokristallijne fotovoltaïsche panelen die op de markt verkrijgbaar zijn. Bij de aankoop moet goed op de waarden worden gelet , want slechts bepaalde modellen voor monokristallijne zonnemodules halen daadwerkelijk het hoge rendement. Zeer veel producten hebben slechts een iets hogere waarde dan polykristallijne zonnepanelen, waarvan het rendement tussen 13 en 14 % kan liggen. Het rendement wordt ook beïnvloed door de coating. Moderne antireflecterende glazen zorgen ervoor dat meer licht de componenten bereikt en dragen dus automatisch bij tot een hogere energieopbrengst.

Welke monokristallijne zonnepanelen het beste in een eigen systeem passen, kan sterk variëren. Op het onlineportaal SecondSol, dat gespecialiseerd is in fotovoltaïsche componenten, vindt u een grote selectie van modellen in verschillende prijsklassen.