TNO bewijst bifaciale tandemzonnepanelen op industriële schaal

Het Nederlandse kennisinstituut heeft samen met industriële partners aangetoond dat bifaciale tandemzonnepanelen op een schaal geproduceerd kunnen worden die relevant is voor de industrie. Bifaciale zonnepanelen vangen zowel aan de voor- als achterzijde van het zonnepaneel licht op; tandemcellen gaan nog een stap verder door 2 verschillende materialen te combineren: perovskiet bovenop een siliciumcel. Samen benutten die 2 technologieën het zonnespectrum aanzienlijk beter dan conventionele enkelvoudige siliciumzonnepanelen, wat resulteert in meer vermogen per vierkante meter.

2 werelden gecombineerd
De doorbraak is gerealiseerd binnen het Fit4Market-project, in samenwerking met Levitech, Tempress, Yparex en SMIT Thermal Solutions uit Nederland, en het R&D-centrum van Hanwha Q CELLS in Duitsland. Het project wordt gefinancierd vanuit het Topsector Energie-programma en gecoördineerd door TNO. In plaats van te focussen op het maximaliseren van laboratoriumrendementen, lag de nadruk op schaalbaarheid en compatibiliteit met bestaande productielijnen. ‘Door te focussen op industriële processen en de optimalisatie van het bifaciale ontwerp, laten we zien dat een hogere vermogensdichtheid in de praktijk haalbaar is’, licht Valerio Zardetto, senior scientist bij TNO, toe.

Tests bevestigen meerwaarde
Tests tonen aan dat de bifaciale tandemaanpak 15 tot 30 procent meer vermogen levert dan conventionele bifaciale silicium pv-modules die als referentie zijn gebruikt. Die resultaten sluiten aan bij eerdere prognoses voor tandemtechnologie als een van de technologieën die de zonne-energiesector ingrijpend zullen beïnvloeden. Veldmeting vanuit een dakinstallatie bevestigt de meeropbrengst bovendien onder realistische omstandigheden: de jaarlijkse elektriciteitsproductie lag gemiddeld 16 procent hoger.

Een eerste demonstrator is geïnstalleerd en wordt buiten gevalideerd; een tweede generatie prototypes ligt al op het dak voor verdere dataverzameling.

Toepassingen en opschaling
De technologie is volgens de onderzoekers van TNO met name geschikt voor omgevingen waar ruimte schaars is, zoals stedelijke en industriële gebieden, en voor bedrijfs- en industriedaken waar het oppervlak vaststaat en de opbrengst per vierkante meter bepalend is. Voor grootschalige zonneparken biedt ze eveneens voordelen: een hogere energiedichtheid kan het totale benodigde landoppervlak verminderen.

Voor optimale prestaties wordt de technologie aanbevolen bij een albedo, de reflectiviteit van de ondergrond, van 10 tot 20 procent. De volgende fase richt zich op verdere opschaling, langdurige buitenvalidatie en samenwerking met de industrie om de technologie voor te bereiden op bredere toepassing.