TNO wil van geïntegreerde zonnepanelen no-brainer maken: ‘Nieuwe kansen om strijd met China aan te gaan’

‘Al ons onderzoekswerk is gericht op de vraag hoe we die extra hoeveelheid zonnepanelen met behoud van maatschappelijk draagvlak en kosteneffectief in onze leefomgeving kunnen integreren.’ Aan het woord zijn Peter Blokker, Wiep Folkerts, Veronique Gevaerts en Bonna Newman van TNO EnergieTransitie. 

TNO EnergieTransitie nam afgelopen kalenderjaar diverse nieuwe onderzoeks- en testfaciliteiten voor zonnecellen en zonnepanelen in gebruik. Het ultramoderne Solar Lab werd voor een bedrag van 5 miljoen euro voorzien van state-of-the-artapparatuur. Tevens werd via een investering van 2 miljoen euro een mass customization lab voor flexibele zonnelaminaten geopend. Met de investeringen luidde TNO het tijdperk van pv 2.0 in en wordt een einde gemaakt aan one-size-fits-alloplossingen. De redactie van Solar Magazine spreekt met de kartrekkers van het ‘solar team’ van TNO over innovaties in de 5 belangrijkste toepassingsgebieden: zon op land, zon op water, zon op infra, zon op gebouw en zon in mobiliteit.

Europese productie
Voor Peter Blokker, Wiep Folkerts, Veronique Gevaerts en Bonna Newman is het klip-en-klaar: Nederland – en Europa – heeft alles in huis om in de komende decennia in de wereldwijde voorhoede van de pv-industrie te acteren en een belangrijke bijdrage te leveren aan de realisatie van de doelen uit de Europese zonne-energiestrategie.

De uitgangspositie is rooskleurig, want in meer dan de helft van het aantal wereldwijd geproduceerde zonnepanelen zit al technologie gebaseerd op ontwikkelingen van de zonne-energiedivisie van TNO. ‘En met de nieuwe technologie die we samen met bedrijven ontwikkelen, creëren we nieuwe kansen voor Europese productie’, opent Folkerts het gesprek. ‘Mijns inziens is dé manier voor Europa om zich in de nabije toekomst te onderscheiden het produceren van zonnepanelen met een extreem lage CO2-voetafdruk. Dat betekent een circulair zonnepaneel dat zo schoon mogelijk en met de meest duurzame materialen wordt geproduceerd. En ja, dat kost in aanschaf misschien iets meer, maar betaalt zich meer dan terug. Aan het einde van de dag is het voor iedereen – en ook voor de zonne-energiesector – beter om “schone” zonnepanelen te produceren.’

Verschil maken
‘Het onderzoek dat TNO in samenwerking met partners uitvoert, is overigens niet enkel gericht op duurzaamheid, maar draagt natuurlijk ook bij aan het verhogen van het rendement en het verlagen van de kosten’, voegt Gevaerts toe. ‘Europa kan op het wereldtoneel het verschil maken door zonnecellen en zonnepanelen te produceren met een hogere efficiëntie en lage CO2-voetafdruk. Innovatie is daarbij de sleutel tot succes. De nieuwe generatie zonnepanelen loopt zich figuurlijk warm in onze laboratoria. Neem bijvoorbeeld tandemzonnecellen die dunnefilm- en kristallijn siliciumtechnologie combineren.’

30 procent
‘We zijn met tandemzonnecellen zeer dicht bij het passeren van de magische grens voor enkelvoudige zonnecellen: een rendement van 30 procent’, vervolgt Gevaerts. ‘We werken aan de certificering van een tandemzonnecel die deze grens passeert en opgebouwd is uit een kristallijn siliciumzonnecel en een perovskietzonnecel. Met deze certificering hopen we opnieuw een wereldrecord in handen te hebben. Het vestigen van records is echter niet het belangrijkste, maar vooral het ontwikkelen van industrieel opschaalbare processen voor deze zonnecellen met een hoog rendement. Het grote doel is om deze zonnecel binnen 5 jaar in Europa op commerciële schaal te kunnen produceren. Overigens zijn er volop mogelijkheden om andere efficiënte zonnecellen te ontwikkelen, bijvoorbeeld door 2 dunnefilmzonnecellen te combineren tot een tandemzonnecel. Een groot voordeel van het stapelen van dunnefilmzonnecellen is de intrinsieke flexibiliteit waardoor integratie in andere producten eenvoudiger is. Ook is het bij een dunnefilmzonnecel in vergelijking met een siliciumzonnecel gemakkelijker om de CO2-voetafdruk verder te reduceren. Op de langere termijn verwachten we niet 2, maar zelfs 3 of 4 zonneceltypen te kunnen stapelen en tegen lage kosten een zonnepaneel met 40 procent rendement te kunnen vervaardigen.’

‘En of de Europese productie uiteindelijk van de grond komt, is mede een politieke keuze’, stelt Gevaerts. ‘Want als er geen subsidieregelingen of importrestricties komen, is de kans nog steeds groot dat deze nieuwe fabrieken buiten Europa komen te staan. Dat is namelijk geen puzzel die je met wetenschap kunt oplossen.’ ‘TNO, maar ook Nederland doet het niet alleen’, vult Blokker aan. ‘We doen het in een Europese gemeenschap die sterk genoeg is om de strijd met China aan te gaan met een nieuwe generatie producten.’

Lees hier het volledige artikel in de juni 2022-editie van Solar Magazine.