Perovskiet is hot in Japan – ‘Nederland vindt een nieuwe medestander’

Bepaalde perovskietkristallen zijn lichtabsorberend in het zichtbare spectrum. Je kunt er betere, en ook veel dunnere zonnecellen mee maken. Dat kan bovendien zeer energie-efficiënt, omdat er geen hoge temperaturen voor nodig zijn. Tezamen met andere voordelen – het materiaal is niet schaars, perovskietzonnecellen zijn zeer geschikt voor gebruik in tandems met een zeer hoog rendement en flexibele modules bijvoorbeeld – wordt perovskiet niet zelden benoemd tot de zonneceltechnologie van de toekomst.

Trots
‘De perovskietzonnecel werd als eerste ontwikkeld in Japan’, aldus Kuypers, programmamanager Solar bij TNO. ‘Daar zijn ze terecht trots op. Het land wil net zoals wij onafhankelijker worden van China wat betreft zonnepanelen, de belangrijkste groene energiebron van de toekomst. In Nederland hebben we daarom het Nationaal Groeifonds-programma SolarNL opgetuigd. Dat gaat leiden tot een sterke eigen pv-industrie, en dat is goed voor de BV Nederland. Japan doet nu iets vergelijkbaars. Onze beweegredenen zijn hetzelfde, en ze bevestigen de juistheid van de keuze om te investeren in flexibele perovskietzonnecellen die ook concurrerend te produceren zijn in een land waar energie relatief duur is. We kunnen elkaar juist versterken.’

Aan de lopende band
Perovskiet is hot in Japan, stond bijvoorbeeld centraal op de PV Expo Japan van afgelopen februari. Het Japanse ministerie van Economie, Handel en Industrie (METI) kondigde onlangs een investering aan van 1,5 miljard dollar in perovskiet-pv. Dat geld gaat deels naar Sekisui Chemical, een groot chemisch concern dat onder meer kunststoffolies maakt in een roll-to-rollproces. Door zo’n substraat te combineren met perovskietzonnecellen kunnen aan de lopende band flexibele pv-modules worden gemaakt. De inzet is die technologie tot wasdom brengen, wat betreft ontwerp, productie en verkoop, binnen een bedrijf dat het concern samen met de Development Bank of Japan oprichtte. Daarmee is zo’n 2 miljard dollar gemoeid, waarvan de helft middels subsidie door de overheid wordt opgebracht.

Jodium
Japan is een dichtbevolkt land, net zoals Nederland. Het land is tevens bergachtig. Dat maakt grootschalig zonne-energie op land uitrollen lastig. Ook daarmee is er een parallel te trekken met Nederland; de realisatie van traditionele zonneparken roept weerstand op. Flexibele pv-toepassingen met perovskiet, bijvoorbeeld geïntegreerd in gebouwen en voertuigen, wordt daarom ook in Japan als kansrijk gezien, temeer omdat je er geen silicium uit China voor hoeft te importeren. Bovendien is Japan een groot producent van jodium, een belangrijk bestanddeel van een perovskietzonnecel.

Nieuw product
Kuypers: ‘Nog een interessant gegeven is dat het programma in Japan breed gedragen wordt. Een honderdtal eindgebruikers, voornamelijk publieke partijen, hebben zich erbij aangesloten. Nederland is wereldwijd een koploper in flexibele pv en roll-to-rollproductie. Al ruim 25 jaar geleden begon Akzo Nobel in Arnhem samen met TNO en de universiteiten van Delft, Eindhoven en Utrecht aan roll-to-roll-ontwikkeling van flexibele zonnecellen. En al 15 jaar vestigt Solliance met bedrijven en onderzoekspartners records in perovskiet efficiëntie en levensduur. Het Nederlandse hightech- ecosysteem van equipmentbouwers, universiteiten en TNO ligt goed in de race. SolarNL maakt het nu mogelijk met alle partners de oogst binnen te halen bij de doorbraak van perovskiet naar de markt. Het Japanse draagvlak voor dit nieuwe product is daarbij voor ons wind in de rug.’

Snelgroeiende businesscase
De plannen van Sekisui worden gefaseerd uitgerold. Het bedrijf start met de bouw van een productielijn van flexibele perovskietmodules met een capaciteit van 100 megawattpiek. Die moet in 2027 draaien, om daarna op te schalen naar gigawattschaal tegen 2030; eenzelfde tijdpad als SolarNL. METI voorspelt een totale Japanse productiecapaciteit van 20 gigawattpiek in 2040 tegen een prijs van 7 dollarcent per wattpiek. Het land wil overduidelijk positie nemen in deze nieuwe pv- technologie. Wat betekent deze ambitie voor Nederland en de relevantie van het perovskiet-deel van SolarNL?

Bondgenoot
‘Het is goed nieuws’, aldus Kuypers. ‘De belofte van perovskiet is enorm. Het is van groot belang dat deze meer duurzame en circulaire technologie snel volwassen wordt, zowel in de vorm van flexibele pv als tandemzonnepanelen. Kunnen we daar in Nederland een flink aandeel in verwerven en hier grootschalig perovskietmodules gaan maken, dan dragen we bij aan minder Europese afhankelijkheid van China en het is goed voor onze economie. Nieuwe technologie betekent altijd een risico, ook deze. Die is nog niet klaar, en de kansen werden niet door iedereen gezien. Dat Japan nu ook fors op perovskiet inzet, bevestigt onze keuze. We hebben een medestander en die vinden we bovendien in een land dat zich altijd een uitstekende bondgenoot heeft getoond. Het benutten van kansen op samenwerking tussen onze nationale programma’s zou volgens mij alleen maar wederzijds voordeel op kunnen leveren.’