Er wordt vaak beweerd dat hoge temperaturen de prestaties van zonnepanelen negatief beïnvloeden. Is dat ook echt zo? En hoe presteren omvormers en thuisbatterijen bij een hittegolf?
1/ Hebben hoge temperaturen een impact op het rendement van zonnepanelen?
Fotovoltaïsche zonnepanelen zetten fotonen – elementaire lichtdeeltjes – om in elektriciteit. Hoe meer zonlicht, hoe meer omzetting en dus hoe hoger het rendement van zonnepanelen. Doorgaans zijn de zonnecellen in fotovoltaïsche zonnepanelen gemaakt van silicium, een halfgeleider die onder invloed van licht elektrische stroom kan geleiden. De elektrische geleiding – en daarmee de efficiëntie van de zonnecellen – neemt af bij hoge temperaturen.
“Maar die impact is vrij beperkt”, relativeert Bart Vermang, een ingenieur die onder meer verbonden is aan de UHasselt en het onderzoekscentrum imec. “Zonnepanelen worden ontwikkeld om te kunnen presteren in gebieden waar het veel warmer is dan in ons land. In woestijnen kan de temperatuur in de panelen oplopen tot 70 of 80 graden. In de ruimte, waar ook zonnepanelen gebruikt worden, wordt het nog véél warmer.”
Op de website van de fabrikant van uw zonnepanelen kunt u een datasheet raadplegen. Neem een paneel van het populaire Trina Solar: in de technische fiche staat dat de nominal operating cell temperature 43 graden Celsius bedraagt. Die geeft aan hoe warm het paneel intern wordt bij een buitentemperatuur van 25 graden (dat is de standaard). Daaronder staat op de fiche een temperatuurcoëfficiënt van 0,29 procent: dat is de prestatievermindering per afwijkende graad Celsius. “Is het dus buiten 35 graden, dan bedraagt het verlies slechts 2,9 procent”, illustreert Bart Vermang. “Let wel, het gaat om een absoluut percentage. Als de maximale efficiëntie (de hoeveelheid zonlicht die maximaal omgezet kan worden in bruikbare elektriciteit, nvdr) van een modern paneel bijvoorbeeld 23 procent bedraagt, dan betekent een absoluut verlies van 2,9 procent een relatief verlies van ongeveer 12,5 procent (2,9/23).
“Er wordt geëxperimenteerd met alternatieven voor silicium, zoals dunnefilmtechnologie en perovskiet”, weet Vermang. “Die ondervinden nog minder impact van hoge temperaturen.”
2/ Is gedeeltelijke schaduw op een zonnepaneleninstallatie een risico?
“Als een deel van de zonnepanelen in de schaduw ligt en een ander deel niet, ontstaat een ongelijke opwekking van elektriciteit in de zonnecellen”, zegt Bart Vermang. “Dat kan leiden tot hotspots, waar lokaal veel warmte ontstaat, en in sommige gevallen zelfs tot schade aan het paneel. Maar dat risico geldt vooral voor oudere systemen: moderne zonnepanelen zijn meestal uitgerust met bypassdiodes die zulke stroomomleidingen mogelijk maken, waardoor de kans op schade aanzienlijk kleiner is.”
“Toch is het nooit verstandig om zonnepanelen te leggen op schaduwrijke plaatsen – bijvoorbeeld met bomen of hoge gebouwen in de buurt. Want dat gaat ten koste van je rendement.”
‘Zonnepanelen worden ontwikkeld om te kunnen presteren in gebieden waar het veel warmer is dan in ons land. In woestijnen kan de temperatuur in de panelen oplopen tot 70 of 80 graden’
3/ Kunnen zonnepanelen fungeren als een warmte-isolerende daklaag?
In het onlinekenniscentrum van Zonneplan.nl lezen we dat zonnepanelen in de zomermaanden ook als een soort zonnescherm functioneren. “De panelen zorgen ervoor dat het dak in de schaduw ligt, waardoor het minder snel opwarmt”, zegt contentspecialist Annelies Pierik. “Dat voordeel is er vooral als de zonnepanelen boven de dakpannen zijn gelegd, en dus niet bij zogenoemde indaksystemen, waar de panelen in het dak zijn weggewerkt. Terwijl een dakoppervlak zonder panelen kan opwarmen tot wel 70 à 80 graden, blijft de temperatuur onder de panelen beperkt tot 30 à 40 graden.”
Zonneplan.nl verwijst naar een onderzoek van de Nederlandse Organisatie voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek (TNO). Volgens die studie uit 2024 kunnen zonnepanelen de warmtestroom door het dak tot 38 procent verminderen. In de praktijk kan dat ervoor zorgen dat de zolder tot 5 graden koeler blijft. De directe besparing op de energiekosten van de airco kan daardoor oplopen van 2 tot 9 procent. Wij vroegen aan TNO om die cijfers te bevestigen, maar kregen geen reactie.
De Universiteit van California deed al in 2011 onderzoek naar de effecten van zonnepanelen op de warmteoverdracht van daken. Daaruit bleek dat de plafondtemperatuur onder de panelen tot 2,5 graden lager lag dan die onder een onbedekt dak.
4/ Kunnen zonnepanelen voor hogere omgevingstemperaturen zorgen?
Volgens het Belgische KMI zouden zonnepanelen op daken de hogere temperaturen in steden overdag kunnen versterken. Dat blijkt uit een onderzoek uit 2024 dat werd uitgevoerd in verschillende steden: Kolkata (India), Sydney, Austin, Athene en Brussel. De onderzoekers benadrukken wel dat dit stedelijke ‘hitte-eilandeffect’ geen reden mag zijn om de plaatsing en het gebruik van zonnepanelen af te raden. Maar het is wel iets waar lokale besturen rekening mee moeten houden.
‘Als de interne temperatuur van de batterij oploopt tot 35 graden of meer, leidt dat tot een snellere veroudering’
5/ Is de omvormer van de zonnepaneleninstallatie gevoelig voor hitte?
Een omvormer zet de gelijkstroom van de zonnepanelen om in wisselstroom. Tijdens dat proces ontstaat hoe dan ook warmte. Komen daar ook nog eens hoge omgevingstemperaturen bij, dan kan de efficiëntie van de omvormer ietwat afnemen. Het rendement daalt dan mogelijk lichtjes, wat betekent dat er iets minder zonne-energie wordt omgezet in bruikbare elektriciteit.
Langdurige blootstelling aan hitte kan de interne componenten versneld doen verouderen. De omvormer op een koele en goed geventileerde plek installeren is dan ook aan te raden, bij voorkeur niet in de directe nabijheid van andere warmtebronnen. Controleer de omvormer ook regelmatig op stofophoping in de ventilatieopeningen.
Veel omvormers beperken hun vermogen hoe dan ook automatisch bij hoge temperaturen om schade te vermijden.
6/ Hebben hoge temperaturen een negatieve impact op de prestaties van een thuisbatterij?
“Een lithium-ionbatterij werkt optimaal bij een temperatuur tussen 20 en 25 graden Celsius”, zegt Erwin Brouwers, ingenieur en specialist energiemanagement bij Engie. “Als de interne temperatuur van de batterij oploopt tot bijvoorbeeld 35 graden of meer, leidt dat tot een snellere veroudering. Dat is zeker het geval wanneer de batterij op dat moment volledig is opgeladen, wat typisch het geval is op een zonnige zomerse dag.”
“Veroudering van de batterij zal zich vooral laten voelen in een capaciteitsverlies. Lange periodes met hoge temperaturen zullen dus zorgen voor minder batterijcapaciteit en eventueel een verkorte levensduur.”
“Bij heel hoge batterijtemperaturen – vanaf 45 graden – zorgt een ingebouwde veiligheid er doorgaans voor dat de temperatuurstijging beperkt blijft. Hierdoor kan de batterij op dat moment minder snel laden en ontladen, of werkt ze tijdelijk niet tot de temperatuur weer is gezakt.”
7/ Zijn er tips om een thuisbatterij te beschermen tijdens een hittegolf?
“De meeste thuisbatterijen worden gekoeld door natuurlijke convectie (een luchtstroom die ontstaat doordat warme lucht stijgt en koelere lucht daalt, nvdr)”, zegt Erwin Brouwers. “Daarom is het van belang dat er voldoende ruimte en luchtdoorstroming is langs de batterij. Een verstandige locatie is dus cruciaal. Direct zonlicht is zeker te mijden.”
“Batterijen warmen vooral op als ze snel worden geladen of ontladen”, benadrukt Brouwers. “Sommige systemen bieden echter de optie om het maximale laad- en ontlaadvermogen in te stellen. Zo kun je de temperatuurstijging beperken. Bespreek dat wel vooraf de installateur.”
