Nieuwe generatie zonnepanelen maakt zonnestroom concurrerend

woensdag 30 januari 2008 14:29

Onderzoekers van het Europese onderzoeksproject CrystalClear zijn erin geslaagd om zonnepanelen te maken met een techniek die geschikt is voor zeer dunne zonnecellen. De zonnecellen worden niet onderling verbonden door solderen, maar door lijmen (met geleidende lijm). Deze techniek maakt de weg vrij voor goedkope zonnepanelen en voor zonnestroom die kan concurreren met stroom uit het stopcontact.

Een belangrijk doel van het onderzoek naar zonnepanelen is om het opwekken van zonnestroom even duur te maken als stroom uit het stopcontact (de consumentenprijs). Daartoe moeten de productiekosten van zonnepanelen fors omlaag, tot ongeveer 1 € per watt paneelvermogen of minder. Nu liggen die kosten nog rond de 2 € per watt paneelvermogen. Ongeveer 90% van de huidige wereldmarkt voor zonnestroomsystemen wordt bediend met siliciumpanelen. Zulke panelen zijn opgebouwd uit zonnecellen in de vorm van plakken silicium, die onderling elektrisch worden verbonden en worden ingepakt tussen glas en kunststoffolies. Omdat het gebruikte zeer zuivere silicium voor een groot deel de prijs van een paneel bepaalt, is het belangrijk om de benodigde hoeveelheid silicium te verminderen. Wereldwijd wordt hieraan hard gewerkt en de trend is om dikte van de plakken te verminderen tot 0,1 à 0,2 millimeter. De zonnecellen die van zulke zeer dunne plakken worden gemaakt zijn echter erg kwetsbaar en breken gemakkelijk tijdens het maken van de panelen. Met name  het hete soldeerproces dat al decennialang wordt gebruikt om de cellen onderling te verbinden zorgt voor spanningen in het materiaal en breuk. Dit kan verlies tijdens fabricage tot gevolg hebben of vermindering van de prestatie van panelen. Ook kunnen panelen later, tijdens gebruik, uitvallen.

Geleidende lijm
Om de fabricage van zonnepanelen met zeer dunne cellen mogelijk te maken hebben onderzoekers van het CrystalClear-consortium – een groot Europees onderzoeksproject op het gebied van goedkope en efficiënte zonnecellen dat wordt geleid door het Energieonderzoek Centrum Nederland in Petten  - en zijn externe partners een nieuwe verbindingstechniek ontwikkeld. Deze techniek werkt met een speciaal ontwikkelde geleidende lijm in plaats van soldeer. Geleidende lijmen moeten harden om werkzaam te worden, maar dat proces kan bij veel lagere temperaturen plaatsvinden dan solderen. Het gevolg is dat er minder spanningen op de verbindingen komen te staan en dat breuk en uitval tot een minimum beperkt blijven. Bovendien leent dit proces zich uitstekend voor automatisering en dat is een belangrijk voordeel bij de zeer grootschalige productie die overal wordt voorzien. Het harden van de lijm vindt nu nog plaats voorafgaand aan het inpakken van de cellen, maar er wordt ook hard gewerkt aan een proces waarbij die twee stappen worden gecombineerd tot “single-shot” paneelfabricage.

Testresultaten
De kwaliteit van de celverbindingen en de “verpakking” van de cellen zijn bepalend voor de levensduur en de betrouwbaarheid van de zonnepanelen (die vaak worden verkocht met 25 jaar garantie!). Daarom vragen innovaties op die gebieden uitgebreide testen en zijn ze ook uiterst zeldzaam. De CrystalClear-onderzoekspartners hebben daarom speciale apparatuur ontwikkeld om de lijm zeer nauwkeurig te kunnen aanbrengen en te harden. Hiermee zijn al vele ketens van cellen gemaakt die vervolgens door de industriële partners zijn ingepakt in panelen. Deze panelen zijn onder laboratoriumomstandigheden getest in klimaatkamers en zijn “mishandeld” in mechanische tests. Daarmee is nagegaan hoe ze zich houden bij hitte en koude, bij vocht, bij storm en andere normale werkomstandigheden. Een aantal exemplaren is buiten opgesteld. Alle testen samen geven aan dat de nieuwe lijmtechniek zich volledig kan meten met de oude soldeertechniek.

Samenvattend heeft het CrystalClear-consortium een nieuwe techniek ontwikkeld voor toepassen van zeer dunne zonnecellen. Dit plaveit de weg naar goedkope, efficiënte zonnepanelen en daarmee naar zonnestroom die kan concurreren met consumentenprijzen voor elektriciteit.

Einde persbericht


Noot voor de redactie
Voor meer informatie: Wim Sinke, coördinator CrystalClear, e-mail pmo@remove-this-part-ipcrystalclear.info, tel. +31 224 564539, www.ipcrystalclear.info.

Categorie: Corporate, Zonne-energie