Nederlandse wereldprimeur met perovskiet zonnepanelen

© Solarge

Solarge en TNO hebben een prototype perovskiet zonnepaneel ontwikkeld in een unieke polymeer constructie. Deze Nederlandse wereldprimeur combineert 2 innovatieve technologieën.

De wereldprimeur maakt de weg vrij voor duurzamere zonnepanelen met extreem lage CO2-uitstoot die lokaal geproduceerd kunnen worden.

Revolutionair concept

Het nieuwe prototype van 32 bij 34 centimeter vormt een technologische doorbraak. De lichtabsorberende laag in het zonnepaneel komt onder andere van het roll-to-rollproductieproces voor perovskieten, een techniek waarin TNO wereldwijd een sterke positie inneemt. Bij dit proces worden zonnecellen als het ware op een lopende band geproduceerd, vergelijkbaar met het drukken van een krant.

Solarge brengt zijn unieke kennis in voor het ‘verpakken’ van de zonnecellen in een kunststof constructie. Het bedrijf heeft in het Limburgse Weert een fabriek voor de productie van deze kunststof zonnepanelen. Deze kunnen worden gemonteerd als conventionele glas-gebaseerde zonnepanelen, maar zijn ongeveer de helft lichter. Daardoor kunnen ze op vrijwel alle daken worden toegepast, ook waar standaardzonnepanelen te zwaar zouden zijn.

Minimale milieu-impact

De dunne laag perovskiet heeft naar verwachting een zeer lage CO2-voetafdruk. Hoewel de technologie nog in ontwikkeling is en harde cijfers nog ontbreken, schatten de onderzoekers dat de CO2-uitstoot minder dan 10 gram per kilowattuur bedraagt – een fractie van conventionele zonnepanelen.

De verdere opbouw van het zonnepaneel bestaat uit verschillende lagen polymeren: een zogenaamde organosandwich backsheet, encapsulanten en een frontsheet die een lange levensduur garanderen. Deze materialen zijn speciaal ontwikkeld voor toepassing in zonnepanelen en kunnen volgens Solarge in de toekomst zelfs uit gerecycled of biobased plastics van SABIC worden vervaardigd.

Internationale positie

Met de combinatie van deze 2 innovatieve technologieën wordt een positie in de wereldtop mogelijk. Het prototype speelt in op de overstap van traditionele siliciumzonneceltechnologie naar de potentieel goedkopere perovskiet technologie met hoge efficiëntie.

TNO ziet dat er wereldwijd veel partijen inzetten op perovskiet zonneceltechnologie, vaak opgebouwd op glas. TNO kiest voor roll-to-rolltechnologie met flexibele folies en het aanbrengen van speciale functionele lagen met technieken als spatial atomic layer deposition (SALD). TNO maakt daarbij gebruik van de kennis en ervaring in het Nederlandse ecosysteem. ‘Toepassingen van het eindproduct liggen zowel in lichtgewicht en op maat gemaakte, flexibele folies die zonnestroom genereren, als in de lichtgewicht en circulaire zonnepaneeltechnologie met polymeren zoals Solarge dat doet’, aldus Sjoerd Veenstra, onderzoeker bij TNO. ‘Daarmee kunnen we rigide zonnepanelen gaan produceren die op dezelfde manier kunnen worden gemonteerd als glazen zonnepanelen, dus zonder de folies te verlijmen met daken of façades.’

Marktpotentieel

Solarge verwacht dat de perovskiet zonneceltechnologie sneller naar de markt zal komen dan eerder voorspeld. Het bedrijf wijst op internationale ontwikkelingen. ‘We zien dat niet alleen China investeert in perovskiet, maar ook recente aankondigingen vanuit Japan om liefst 2 miljard dollar te investeren in roll-to-roll-perovskiettechnologie’, aldus Gerard de Leede, chief technology officer van Solarge. Hierbij gaat het om een groot consortium met onder meer Sekisui, dat onlangs een letter-of-intent tekende met BOM en TNO.

Solarge en TNO werken aan plannen om perovskiet technologie zo snel mogelijk tot een volwassen product door te ontwikkelen en naar de markt te brengen. Deze samenwerking krijgt op dit moment vorm met steun van gelden en investeringskansen uit het Groeifondsproject SolarNL en kan rekenen op concrete belangstelling van investeerders.

Het prototype toont aan dat de technologie principieel geschikt is om de stap naar meerlaagse perovskiet zonnecellen te maken. De Leede besluit: ‘Daarmee wordt Nederland qua duurzaamheid leidend in de wereld, en op termijn zijn ook prijsdoorbraken mogelijk. Bovendien ontstaat er een doorbraak op het geopolitieke vlak, omdat er dan veel minder afhankelijkheid is van de siliciumtoeleverketen die zich voornamelijk in China bevindt.’

Bron: Solar Magazine