Nederlands consortium legt basis voor betaalbare zonnestroom

vrijdag 28 maart 2008 11:24

Petten - In het kader van het Nederlandse project Sunovation II heeft het consortium TTA/Eurotron, Solland Solar, TNO en ECN apparatuur voor een pilotlijn ontwikkeld, alsmede de bijbehorende verbindingstechnologie, met het doel om zonnepanelen te produceren met extreem dunne achterzijde contactcellen. Met deze pilotlijn is het mogelijk om zonnepanelen te produceren met een doorvoersnelheid van één zonnecel per seconde, wat zes tot acht keer sneller is dan bij welke bestaande technologie dan ook. Hiermee is de basis gelegd voor fors goedkopere silicium zonnepanelen met een hoog rendement, en komt zonnestroom tegen concurrerende prijzen binnen bereik.

Noodzaak tot kostenreductie
Een belangrijke doelstelling van de huidige ontwikkeling van zonnepanelen is de productie van zonnestroom tegen kosten die kunnen concurreren met het kleinverbruikertarief. Deze doelstelling wordt ook wel aangeduid met grid parity. Hiervoor moeten de panelen worden geproduceerd tegen ongeveer 1 € per watt piekvermogen.

De meest voorkomende zonnepanelen bestaan uit wafergebaseerde zonnecellen die duurzaam worden verpakt achter een glasplaat. De benodigde hoeveelheid silicium in deze zonnecellen vormt een aanzienlijk deel van de productiekosten van het paneel. Het is belangrijk om de hoeveelheid silicium per energie-eenheid van cellen en paneel te verlagen. Het ligt daarom voor de hand om zeer dunne cellen te gebruiken. De industrie gebruikt nu cellen met een dikte van circa 0,2 mm. Om de beoogde kostenreductie te kunnen realiseren is een dikte van slechts 0,1 mm noodzakelijk. Echter, zulke dunne cellen zijn zeer fragiel en breken snel tijdens de productie van het paneel. Vooral de mechanische spanningen, die optreden na het solderen om de cellen onderling te verbinden, kunnen zo hoog worden dat cellen breken. Hierdoor gaat het rendement van een paneel achteruit of kan een paneel zelfs geheel uitvallen. Bovendien begrenst het soldeerproces de doorvoersnelheid van de commerciële apparatuur tot een maximum van één cel per zes tot acht seconden. Voor het solderen zijn verder een aantal handelingen nodig die regelmatig leiden tot gebroken cellen.

Nieuw concept voor zonnepanelen
Het ECN (Energieonderzoek Centrum Nederland) heeft een concept voor zonnepanelen ontwikkeld, de zogenaamde Pin-Up Module (PUM), waarmee deze problemen worden opgelost. In de PUM-cel worden de elektrische contacten aan de voorzijde van de cel via gaatjes naar de achterzijde geleid. Dit verhoogt het rendement van het zonnepaneel. Het voordeel is namelijk dat er een groter deel van de beschikbare zonne-energie kan worden geabsorbeerd, omdat er minder schaduwverlies plaatsvindt. De elektrische contacten worden aangebracht tussen de achterzijde van de cel naar een elektrisch geleidende achterzijdefolie die veel weg heeft van een grote, flexibele printplaat. Het Sunovation II consortium heeft de productieprocessen en de apparatuur zodanig ontwikkeld om zonnepanelen te maken op basis van deze PUM cellen. Dit gebeurt met een snelheid van één cel per seconde. Dat is zes tot acht keer sneller dan bij welke bestaande technologie dan ook.

Elektrisch geleidende lijmen
De sleutel voor dit nieuwe productieproces is een verbindingstechnologie die gebruik maakt van elektrisch geleidende lijm. Het uitharden van de geleidende lijm gebeurt tegelijkertijd met het verpakkingsproces. Het komt er zodoende op neer dat zonnecellen alleen maar hoeven te worden opgepakt en neergelegd; een eenvoudige actie die het hele proces zeer geschikt maakt voor grootschalige productie met lage uitval.

De kwaliteit van de contacten en de verpakking is van beslissende betekenis voor de levensduur en de betrouwbaarheid van zonnepanelen, die vaak met een garantie van 20-25 jaar worden geleverd. Zeer grondig testen is daarom een vereiste. Uit de tests is gebleken dat de panelen die in het Sunovation II project zijn gemaakt even goed werken als de panelen die met conventionele soldeertechnologie zijn vervaardigd.

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Noot voor de pers

Illustraties
Zie hieronder voor illustraties. Op de website van TTA/Eurotron, www.eurotron.nl, kunt u een indruk krijgen van de pilotlijn.

Neem voor meer informatie contact op met:
Dr. ir. P.C. de Jong, tel.: +31 224 56 4731, p.dejong@remove-this-part-ecn.nl
Persvoorlichter Florentine de Maar, tel.: +31 224 56 4050, demaar@remove-this-part-ecn.nl


Solar module with PUM back-contacted cells.


Equipment for automated module manufacturing with back-contacted cells.


ECN’s module concept with Back-contacted PUM (MWT) solar cells and a patterned conductive backsheet foil.

Categorie: Corporate, Zonne-energie