Rutger Schlatmann (HZB): ‘Staatssteun wederopbouw Europese pv-industrie no-brainer’

Maar ook naar 2-terminal tandemzonnecellen van kristallijn silicium met perovskiet en het verminderen van de milieufootprint van zonnepanelen. ‘Daarmee bieden we ook perspectief voor de opkomst van een nieuwe Europese pv-industrie’, aldus Rutger Schlatmann, hoofd van de divisie zonne-energie. ‘Ik geloof dat het kan in Europa. Er zal echter eerst ruimhartig geld bij moeten om die een kickstart te geven.’

Kloppend hart
Schlatmann startte zijn carrière bij Akzo Nobel als corporate research projectmanager, om in 1999 aan de slag te gaan als R&D-manager bij Helianthos, een spin-out van Akzo Nobel waarin ook Shell Solar enige jaren deelnam. Dit bedrijf ontwikkelde dunnefilmzonnecelfolies, kwam in handen van Nuon en later van het huidige HyET dat inmiddels is uitgegroeid tot een van de beloften van een opkomende Nederlandse pv-industrie. Voor Schlatmann was het in 2008 echter genoeg. Hij wilde iets nieuws en verkaste naar het Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB).

In de divisie zonne-energie van Helmholtz-Zentrum werken zo’n 250 solar researchers aan nieuwe zonnecel- en moduletechnologie, om die samen met commerciële partners naar de markt te brengen. Toen Schlatmann er ging werken, floreerde de pv-industrie nog in Europa, met Duitsland als kloppend hart. Enkele jaren later zou die echter ineenstorten, China kocht de markt. De gevolgen voor Helmholtz-Zentrum en Schlatmann waren echter relatief beperkt, zo vertelt hij. De Duitse overheid bleef het instituut volop steunen en kon zich daardoor goed op de volgende generatie zonnecellen voorbereiden.

De val
‘Als we een industrieland willen zijn, dan zullen we ook moeten investeren in de wetenschap en relevant basaal onderzoek. Dat is de instelling in Duitsland’, aldus Schlatmann. ‘Die wordt ook in praktijk gebracht. Toen ik hier startte, hielden we ons met name bezig met dunnefilm-pv op basis van amorf silicium en cigs, en tandemzonnecellen met microkristallijn. Die dunnefilm-producten werden ook al gemaakt. De partijen die dat deden, werden echter meegesleept in de val van de Europese zonne-energie-industrie; als eerste ging amorf silicium, daarna het grootste deel van cigs. Inmiddels is de focus van ons onderzoek verschoven.’

Wereldrecord
Anno 2023 ontwikkelt Helmholtz-Zentrum verschillende zonneceltechnologieën, waaronder een van de meest veelbelovende van de laatste jaren: perovskiet, vooral in combinatie met standaardsilicium. Schlatmann: ‘Hier startten we al in 2012 mee, toen perovskiet vanuit het niets opdook. In tegenstelling tot TNO, die ook een pionier op dit vlak is, richtten we ons niet op een 4- maar een 2-terminal-architectuur. Wij leggen de perovskietlaag direct op de wafer. Helmholtz-Zentrum heeft een van de hoogste rendementen op dit vlak behaald: een tandem van silicium- en perovskietzonnecellen met een efficiency van 32,5 procent. Daarmee zijn we er uiteraard niet. Uiteindelijk wil je naar een robuust, goedkoop te produceren massaproduct met een lange levensduur. Dat zal nog enige tijd duren, hoewel heel wat bedrijven al proto’s maken en de komst van commerciële modules aankondigen.’

Pilotlijnen
Voor de stap naar industrialisering maakt Helmholtz-Zentrum gebruik van 2 pilotlijnen, die het samen met industriële partners heeft gebouwd. De ene is geschikt voor het maken van volle industriële silicium wafer-grootte tandemzonnecellen, de ander voor de fabricage van gewone of deels transparante perovskietzonnecellen, glas en folie. Die laatste kunnen bijvoorbeeld worden toegepast in de glastuinbouw, in halfdoorlatende vensters en als add-on voor bestaande siliciummodules. Met deze productielijnen biedt het instituut allerlei spelers in de waardeketen - producenten en materiaalleveranciers, maar ook aanbieders van machines en analyseapparatuur – een kans om hun producten te testen, te ontwikkelen en te demonstreren.

Lees het volledige artikel hieronder in de mei 2023-editie van Solar Magazine.