Zonnepanelen

Waarom zonne-energie? De zon is een oneindige bron van energie en er hoeft maar een heel klein deel te worden opgevangen van de zonnestralen die op aarde vallen om ons te voorzien in de wereldwijde jaarlijkse energie behoefte (~16 teraWatt).

Technologie ontwikkeling

De technische ontwikkeling in zonnepanelen gaat nog steeds door, met name in efficiëntie. Terwijl de meeste mensen alleen bekend zijn met silicium zonnepanelen, zijn er ook een aantal andere technologieën die hard aan de weg timmeren. Onderstaand plaatje laat zien welke technologieën dat zijn en laat de gestage vooruitgang zien die nog steeds geboekt wordt op efficiëntie, ook voor de bekende silicium technologie (blauwe curves).

 

Markt ontwikkelingen

Het plaatje geeft geen prijs informatie, en vertelt daarom niet wat momenteel economisch interessante keuzes zijn. Silicium cellen zijn momenteel commercieel het meest interessant. Er heeft een enorme prijsdaling en gelijktijdige volumetoename plaatsgevonden voor silicium cellen. Daardoor is in de meeste geografische locaties in de wereld zonne-energie nu goedkoper dan conventionele elektriciteit van het net. 

Net zoals er een wet Moore bestaat voor computer chips, bestaat de wet van Swanson voor zonnecellen. Deze laat zien dat de prijs daalt naar mate er meer volume is geproduceerd; bij elke verdubbeling van het totale verscheepte volume daalt de prijs van zonnepanelen met 20 procent. Merk ook op dat de totale geinstalleerde capaciteit in de periode 1990 tot 2017 exponentieel is gestegen [5], waardoor we in rap tempo de curve van Swanson doorlopen. Alles wijst erop dat deze exponentiële groei zal doorzetten.

 

Het eens mythische moment waarop zonnepanelen kunnen concurreren met kolen- en gascentrales is inmiddels bereikt en gepasseerd: in zonrijke landen zoals Mexico, Marokko, Chili, Egypte, en Saoedi Arabië heeft zon de concurrentiestrijd al gewonnen..Zonne-energie kost nu op sommige plekken al van stroom uit steenkool - tot voor kort de allergoedkoopste elektriciteitsbron (en de smerigste) [1,2].

 

Perovskiet zonnepanelen

Een mogelijk interessante nieuwkomer die veel in het nieuws is, is perovskiet. In 2019 komt het Britse Oxford PV met een tandemcel op de markt, een hybride van silicium en perovskiet. Omdat perovskiet in een ander golflengte gebied absorbeert dan silicium, is een hybride cel interessant. Zonnecellen met alléén perovskieten laten waarschijnlijk nog wat langer op zich wachten. Spelbreker zou nog de onvoldoende stabiliteit kunnen zijn bij testen in het veld, hoewel versnelde-testprocedures bij hogere temperatuur suggereren dat perovskiet-pv inmiddels voldoende robuust is [3,4].

 

Geintegreerde systemen / Zonnepannen

Een andere ontwikkelingsrichting van zonnepanelen is verdere integratie van zonnepalen in het daksysteem. Zo zijn er de 'kleine' zonnepannen, bijvoorbeeld van Tesla, maar zijn er ook bredere pannen, die 4 of 8 gewone pannen breed zijn. Bijvoorbeeld het jonge Nederlands bedrijf Solinso [6] maakt zo'n langwerpige 'zonnepan'. Dit is nog een jong technologie gebied en door de hogere prijzen lijkt dit nu vooral interessant bij nieuwbouw projecten of vervanging van een bestaand dak.