Zo zouden uw toekomstige zonnepanelen er kunnen uitzien …

In 10 jaar tijd heeft de technologie van de fotovoltaïsche panelen zich razendsnel ontwikkeld. Het einde is trouwens nog niet in zicht.

03/06/2019 -
Isabelle V.
Communications expert - renewable, energy efficiency, green mobility

Een overzicht van de nieuwste ontwikkelingen waarvan we in de toekomst zullen kunnen genieten …

Zonnepanelen zijn in enkele jaren tijd sterk veranderd. De ontwikkelingen zijn indrukwekkend, zowel wat de productie, materialen, duurzaamheid als kostprijs betreft. Hun levensduur is gestegen van 20 naar 30 jaar, hun prijs is met een factor drie gedaald, hun rendement verbetert nog altijd, en de componenten zijn duurzamer en beter te recycleren. Je kunt de panelen tegenwoordig zelfs aan elkaar koppelen. En dat is nog maar een begin, zoals de laatste onderzoeken en de nieuwste ontwikkelingen uitwijzen…

Drijvende zonnepanelen

Zonnepanelen worden doorgaans op daken van gebouwen, parkeergarages of zelfs   geïnstalleerd. In de toekomst zouden ze wel eens op meren kunnen drijven. In China zijn drijvende zonneboerderijen al heel gewoon. In België hebben we er één in Geer, geplaatst door een diepvriesgroentebedrijf. Met iets meer dan 3.000 panelen dekt de installatie 2,5% van het jaarlijkse elektriciteitsverbruik van de onderneming.

Drijvende zonnepanelen bieden een aantal voordelen:

> ze hebben 15% à 20% meer rendement;

> ze warmen minder op;

> ze koelen het water af en voorkomen de groei van algen en bacteriën.

Volgens Damien Ernst, professor aan de Universiteit van Luik, zouden we door alle Belgische meren van fotovoltaïsche panelen te voorzien een hoeveelheid elektriciteit kunnen opwekken die overeenkomt met die van een halve kernreactor.

Fotovoltaïsche panelen die ‘s nachts energie produceren

U leest het goed. Tot nu toe hadden de panelen licht nodig om elektriciteit te produceren. Australische en Amerikaanse onderzoekers zijn er met behulp van innovatieve nanomaterialen in geslaagd om ze in het donker en dus ook ’s nachts of als het bewolkt is, te doen produceren.

Met hun microscopische thermofotovoltaïsche cellen, gevoelig voor infrarood licht dat ’s nachts wordt uitgestraald, vangen ze de omringende warmte op om elektriciteit te produceren. Het resultaat: panelen die zijn uitgerust met dit type cellen kunnen 10 keer meer energie produceren dan de huidige fotovoltaïsche cellen! Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.

Tot 37% rendement dankzij perovskiet

Verschillende onderzoeksteams in onder meer Groot-Brittannië en de Verenigde Staten buigen zich over het potentieel van fotovoltaïsche cellen die worden uitgerust met een chemisch element met een perovskietstructuur (een hybride van lood en tin). Wat zijn de voordelen van deze technologie?

> de productiekost ligt half zo laag als die van siliciumplaten;

> het rendement kan oplopen tot 37%!

Enkel problemen met de structurele stabiliteit vormen voorlopig nog een obstakel. Op middellange termijn zouden ze echter commercieel bruikbaar zijn.

In het Franse Chambéry richt een laboratorium van het CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies) zijn inspanningen dan weer op heterojunctie om de prestaties van fotovoltaïsche panelen te verbeteren. Deze techniek bestaat uit “het combineren van een monokristallijne siliciumlaag met amorfe siliciumafzettingen om het zonlicht beter om te zetten, van ultraviolet tot infrarood”. Op dit moment bedraagt het rendement 24% in vergelijking met 20% à 21% voor de meest efficiënte cellen die op onze daken zijn geïnstalleerd. Een Japans bedrijf bereikte zelfs 26,7%.

Fotovoltaïsche gevels

Zonne-energie kan voortaan ook in de architectuur van gebouwen worden geïmplementeerd. Denk maar aan de organische zonnefolies van de firma Heliatek. In de glasoppervlakken van de gevel van het gebouw van ENGIE Laborelec in Linkebeek werd 50 vierkante meter geïntegreerd. Geschatte jaarproductie: 2.300 kWh, het equivalent van het verbruik van één gezin.

Deze folies zijn discreter dan conventionele zonnepanelen. Ze kunnen in verschillende kleuren worden uitgevoerd, zodat ze opgaan in hun omgeving en uiteindelijk echte decoratieve elementen worden.

De zonnebol

Zullen fotovoltaïsche panelen uiteindelijk vervangen worden door zonnebollen? Een Duitse architect durft te wedden van wel. Zijn ‘Rawlemon’ maakt gebruik van de optische eigenschappen van een transparante bol gevuld met water. Door het vergrotende effect worden de stralen van de zon en de maan meer dan 10.000 keer geconcentreerd. Het licht wordt gericht op een brandpunt van hoogrenderende fotovoltaïsche panelen die onder de bol zijn geplaatst. Er wordt gewerkt met multi-junction zonnecellen die momenteel vooral in de lucht- en ruimtevaartsector worden gebruikt. Ze bestaan uit meerdere lagen die verschillende golflengten van het zonnespectrum kunnen omzetten, wat resulteert in een hoger rendement.

De bol wordt op een drager gemonteerd en zou 70% meer energie kunnen omzetten dan een klassiek paneel, met name doordat de cellen over een dubbele cirkelboog bewegen. Hij zou bovendien ook ’s nachts heel goed werken. Afhankelijk van hun grootte kosten de bollen tussen 6.000 en 9.000 euro.

De fotovoltaïsche revolutie blijft verrassen …

En u, bent u geïnteresseerd in, voorlopig traditionele, zonnepanelen voor uw bedrijf?

Lees ook