Doorbraak Nederlandse zonneceltechnologie laat op zich wachten /1 reactie

Doorbraak Nederlandse zonneceltechnologie laat op zich wachten
  • door: Amanda Verdonk
    over: energie, duurzaam
    op: 24 november 2010
  • De technologieën om zonnecellen te produceren zijn divers en van convergentie is nog geen sprake.

  • Zowel investeerders als consumenten zien door de bomen het bos niet meer.

Zonnecelexpert Wim Sinke van ECN krijgt regelmatig de vraag van consumenten waar die ‘superzonnecellen’ met een heel hoog rendement te koop zijn. Hij moet hen dan teleurstellen, want zonnecellen waarin een groot deel van het licht wordt omgezet in elektriciteit bestaan nog niet. Deze verwarring wordt veroorzaakt doordat er wekelijks nieuwsberichten circuleren dat er in het laboratorium nieuwe zonnecellen zijn ontwikkeld die op termijn een recordrendement zouden kunnen geven.

Dat is echter iets heel anders dan zulke rendementen daadwerkelijk laten zien. Bovendien moet vervolgens de stap van laboratorium naar productie worden gezet. Daarbij sneuvelt sowieso nog een deel van het rendement. En dus halen betaalbare zonnepanelen nu doorgaans maar een rendement van 15 procent. Sinke: “Je moet een optimum zoeken tussen enerzijds rendement van de cel en het paneel, en anderzijds de kosten van het proces en het materiaal.”

Zoektocht

Nuon Helianthos is bezig met het ontwikkelen van dunne film zonnecellen, gemaakt van flexibel materiaal met ultradunne actieve lagen. Doordat het op een rol geproduceerd kan worden zouden de productiekosten naar verwachting lager zijn dan bij het produceren van klassieke kristallijn silicium zonnepanelen. De toekomst van Nuon Helianthos is echter onzeker nu moederbedrijf Vattenfall het bedrijf van de hand wil doen.

De zoektocht naar een ideale zonneceltechnologie gaat dus gepaard met veel strubbelingen. Het Eindhovense SunCycle gooit het weer over een hele andere boeg. Zij ontwikkelen zogenaamde concentratorpanelen, uitgerust met lenzen, waardoor het licht gebundeld naar binnen valt. In het zonnepaneel zit een zogenaamde III-V-zonnecel, bestaande uit gestapelde lagen die elk een ander deel van het lichtspectrum opvangen. De lenzen draaien mee met de zon, zodat het licht altijd zo optimaal mogelijk gebundeld wordt. De ondernemers hopen een rendement van 20 procent met dit zonnepaneel te halen en denken, net als Nuon Helianthos, een goedkope productiemethode te hebben omdat ze vanwege de lichtbundeling maar een klein oppervlakte van die dure III-V-zonnecellen nodig hebben. Zij verwachten volgend jaar hun product op de markt te hebben.

Versnipperd

Zonnestroom is in Nederland naar verwachting over vijf tot tien jaar concurrerend met grijze stroom, maar wat dan dé technologie wordt die de markt gaat bestormen is dus nog geheel onduidelijk. Mogelijk zullen meerdere technologieën naast elkaar bestaan, zoals er ook auto’s met benzine en diesel zijn. Maar deze divergentie in het zonne-energieonderzoek zorgt er wel voor dat investeerders afwachtend zijn. De vraag is of er dan toch niet meer focus nodig is.

Soorten zonnecellen

1. zonnecellen van kristallijn silicium in de vorm van plakken;
2. dunne-film zonnecellen op basis van silicium (amorf of microkristallijn), koper-indium-diselenide of -sulfide (CIS) en varianten daarop, of cadmiumtelluride;
3. gestapelde zonnecellen op basis van ‘III-V’-halfgeleiders (de familie rondom galliumarsenide)
4. nieuwe, nog niet commercieel verkrijgbare typen zoals ‘organische’ zonnecellen op basis van polymeren of een kleurstof in combinatie met een transparantie halfgeleider (bijvoorbeeld titaanoxide)

Bron: Wim Sinke, Nederlands Tijschrift voor Natuurkunde, juli 2007

Nederland heeft een zeer sterke kennisbasis op het gebied van zonne-energie, maar deze is ook erg versnipperd. In het verleden is echter wel geprobeerd focus aan te brengen. Enkele decennia geleden wilde de Europese Commissie de financiering voor zonne-energieprojecten met kristallijn silicium stopzetten. Dat zou het eind voor dit materiaal betekenen, maar de zonnecellen zijn nu nog steeds niet weg te denken. Zo’n vijftien jaar geleden heeft het ministerie van Economische Zaken de III-V zonnecel, die SunCycle gebruikt, in de ban gedaan. Het ministerie vond dat het spectrum daarmee te breed zou worden en stelde voor om alle energie in te zetten op, jawel, silicium zonnecellen.

Recent zijn III-V-zonnecellen juist weer tot speerpunt verheven in de regeling Energie Onderzoek Subsidie (EOS). Het blijft dus onduidelijk welke technologie het gaat worden. Maar volgens Wim Sinke van ECN is dat ook helemaal niet relevant. “De constante stroom van kleine en grote verbeteringen zorgt voor de uiteindelijke doorbraak van zonnestroom in de markt. Er is niet één specifieke technologie die alle andere overbodig gaat maken. Sommige technologieën zullen een doodlopende weg blijken te zijn, maar ze zijn nu eenmaal nodig voor de lange termijn ontwikkeling van zonne-energie.”

Deze divergentie maakt wel dat investeerders terughoudend zijn. Er zijn zoveel vernieuwingen dat geldschieters moeilijk kunnen kiezen. “Het plaatje is heel diffuus geworden”, aldus directeur Rob Verbakel van investeringsfonds Technostars in het FD.

Wegwaaien

Het is de vraag of alleen een sterke kennispositie genoeg is om wereldwijd een betekenisvolle speler te worden in de zonne-industrie. Volgens Peter Penning van SunCycle is dat wel mogelijk en laten we deze kans niet ‘wegwaaien’ zoals met windenergie wel is gebeurd. “Er zijn vooral in Brabant veel initiatieven op het gebied van zonne-energie. Er wordt ook veel samengewerkt, waardoor de kennis wordt versterkt. Het is niet hetzelfde als met windenergie, want we hebben wel degelijk een sterk zonne-energiecluster.”

Ook Sinke is ervan overtuigd dat de Nederlandse zonne-industrie veel in huis heeft om mondiaal een rol te spelen. “Want het zou toch jammer zijn als we Chinese panelen, gemaakt door Duitse apparaten, door Belgische installateurs op Nederlandse daken zouden neerleggen.”

Reageren via Facebook

Over Amanda Verdonk

Amanda Verdonk is freelance journalist en schrijft over innovatie, technologie, wetenschap en duurzaamheid. Bekijk mijn website