Senternovem
15-09-2008 | Zonnecellen op je tent en rugzak
In feite is fossiele brandstof zonne-energie. De energie is in
miljoenen jaren opgebouwd in de grond en wij draaien de hele voorrraad
er in zo'n honderd jaar doorheen met een enorme vervuiling en
klimaatprobleem tot gevolg. Tijd dus voor alternatieven, zegt Wim
Sinke van het Energie Centrum Nederland. "Wat dacht je van zonnecellen
op je rugzak?"
Wim Sinke van het Energie Centrum Nederland
Tijdens de lancering van het innovatieprogramma Polymeren op 10
september in het Kurhaus in Scheveningen houdt Sinke een lezing over
zonnecellen. Volgens hem belooft zonne-energie aan het eind van deze
eeuw een domininate energiebron te worden. Halverwege deze eeuw is de
zon al verantwoordelijk voor 20 tot 25 procent van onze
energievoorziening. Volgens het wetenschappelijke blad Scientific
American is dat zelfs 69 procent in 2050.
De sector groeit volgens Sinke gemiddeld met 40 procent per jaar. Voor
bedrijven en wetenschappers liggen er grote kansen en uitdagingen bij
te dragen aan energie-onafhankelijkheid en de transitie naar een
duurzame energiehuishouding om zo de kwaliteit van leven te verbeteren
en tegelijk bij te dragen aan economische groei.
Hoe werkt een zonnecel eigenlijk? Fotonen worden omgezet in
elektronen. Anders gezegd: licht wordt omgezet in elektriciteit. Het
afvalproduct is warmte. De kunst is natuurlijk het rendement van een
zonnecel te optimaliseren, zodat er zo min mogelijk warmte verloren
gaat. Een andere mogelijkheid is de warmte te benutten in de omgeving,
bijvoorbeeld om gebouwen te verwarmen.
Soorten zonnecellen
Zonnecellen op basis van silicium hebben negentig procent marktaandeel
en leveren tot 20 procent rendement. Deze zonnecellen zijn betrouwbaar
en hebben een goed imago. Een tweede categorie cellen zijn de dunne
filters (folie) die aangebracht kunnen worden op glas. Deze cellen
zijn verantwoordelijk voor 10 procent van de markt, maar de groei gaat
hard. Binnen vijf jaar zitten de folies op 20 tot 30 procent voorspelt
Sinke. Het rendement van deze cellen is wel aanzienlijk lager dan de
silicium-plakken.
En dan zijn er nog de opkomende technologieën zoals de polymere
zonnecel, waarnaar veel onderzoek wordt verricht. Het hoogste
rendement dat behaald is met een polymere zonnecel is met 6 procent
relatief laag. Sinke: "Konarka, een bedrijf in zonne-energie in de
Verenigde Staten, denkt dat in de toekomst te kunnen verhogen naar 10
tot 12 procent. Als dat bereikt wordt zijn polymere zonnecellen zeer
lucratief vanwege de lage productiekosten." De materiaalkosten dalen,
omdat minder oppervlak nodig is om dezelfde hoeveelheid energie te
genereren.
Zonnecellen op rugzak
De levensduur van de polymere zonnecel is met drie tot vijf jaar
aanvaardbaar, meent Sinke. Konarka denkt in de toekomst de
duurzaamheid van de zonnecel zelfs te kunnen verlengen tot tien jaar.
"Voor de polymere zonnecel zijn ook veel nieuwe toepassingen mogelijk.
Denk aan gebruiksvoorwerpen als tenten en rugzakken. Maar ook aan
toepassingen binnenshuis, hoewel daarvoor nog veel wetenschappelijke
doorbraken nodig zijn."
"Het onderzoek naar de polymere zonnecel vind vooral plaats in de
Verenigde Staten. Daar ligt de nadruk op het ontwikkelen van nieuwe
technologie. In Europa zijn we vooral bezig met het verbeteren en
opschalen van bestaande, bewezen technologie." China is overigens de
grootste producent van zonnecellen, zegt Sinke. Gevolgd door Europa,
Japan en de Verenigde Staten.
Nieuw materiaal
Als nadelen van de polymere zonnecel noemt Sinke het lage rendement,
de snelle groei van de rest van de sector en het feit dat de
stabiliteit nog onvoldoende is aangetoond. "Daarvoor is tien jaar
testen in het veld noodzakelijk." Hij waarschuwt het product niet te
snel op de markt te brengen. "Falen van het product schaadt het imago
van de sector."
Tot slot doet Sinke een oproep aan innovatief Nederland. "Ik daag u
uit nieuwe materialen te ontwikkelen voor het inpakken van de
zonnecellen. Al zo'n veertig jaar wordt dat gedaan met glas, maar het
zou prachtig zijn als daar een beter en goedkoper materiaal voor komt,
aangezien de verpakking bepalend is voor de levensduur en
productiekosten van de zonnecel."