Een zonnepaneel is een verzameling van een groot aantal zonnecellen. Een ander woord voor zonnepanelen dat gebruikt wordt is PV paneel dat afkomstig is van het Engelse PhotoVoltaic cel.
Door het zonlicht dat op een zonnepaneel schijnt worden er aan de bovenkant van een zonnepaneel elektronen losgeweekt. Als gevolg hiervan ontstaat er een vrij elektron met een bijbehorend gat.
Op het bovenvlak ontstaat er een ongelijke ladingverdeling die een elektronisch veld oplevert op het grensvlak. De elektronen kunnen maar één kant op. Als gevolg hiervan ontstaat er een spanningsverschil tussen de bovenkant en onderkant van het paneel. Door deze bovenkant en onderkant met elkaar te verbinden gaat er een stroom lopen door de verbindingsdraad. Omdat de spanning over de zonnecel erg laag is (slechts een halve volt), worden vaak meerdere zonnecellen in serie aan elkaar verbonden in een zonnepaneel.
Om het geheel te beschermen wordt het tussen twee transparante platen geplaatst. Deze waren eerst van glas, maar tegenwoordig worden ook diverse transparante kunststoffen gebruikt als beschermplaat.
De ontwikkeling op het terrein van zonnepanelen is in volle gang. Hierdoor stijgt het rendement en nemen de aanschafkosten af. Met de snelle vooruitgang van de techniek en de stimuleringsmaatregelen van de overheid heeft nu ook het grote publiek deze nieuwe energievorm omarmd. Dankzij de moderne techniek en het verdwijnen van de eerdere vergunningplicht, is een set zonnepanelen tegenwoordig zelfs in ons koude kikkerlandje rendabel. De Nederlandse overheid streeft ernaar om in 2020 twintig procent van de energie op te laten wekken uit duurzame bronnen. Zonne-energie is een belangrijke pijler in deze doelstelling, omdat alternatieve bronnen als windenergie veel bezwaren oproepen.
Gemiddeld genomen is de terugverdientijd van zonnepanelen circa 8-9jaar. Dit is inclusief de kosten voor de installatie. Wie de installatie zelf ter hand neemt verkort hiermee de terugverdientijd tot circa 7-8 jaar.
Om de opbrengst van panelen zo hoog mogelijk te laten zijn worden in Nederland de panelen op het zuiden gericht. De opbrengst is ook afhankelijk van de dakhoek. Ideaal is een dakhoek van 36 graden. Het rendement van zonnepanelen verandert als het dak een andere richting heeft. Dat rendement daalt met ongeveer 10% als je dak meer naar het oosten gericht is.
Zonnepanelen zijn in Nederland goed toepasbaar. Dit komt omdat zonnepanelen ook energie opwekken bij bewolkt weer. De opbrengst is natuurlijk wel lager dan bij volle zon maar er wordt toch energie opgewekt. Wolken houden slechts een deel van het zonlicht tegen, de rest wordt verspreid. Zou dit niet zo zijn dan zou het bij bewolking donker zijn als de nacht!
Bij deze berekening gaan we uit van een gemiddeld gebruik bij een gemiddeld gezin. Een gemiddeld gebruik voor een huishouden van 4 personen is ca. 3500 kWh.
Als we dan kijken naar de terugverdientijd (TVT) komen we uit op ongeveer 8-9jaar. Na deze periode hebben zij nog 16-20jaar gratis elektriciteit van de zonnepanelen.
In bovenstaande berekening is uitgegaan van een prijs voor een kWh van €0.23 (peildatum 01-01-2012). In deze kWh zijn geen netwerkkosten meegenomen.