Het Chinese bedrijf LONGi heeft een nieuw wereldrecord voor tandemzonnecel rendement gevestigd: 35,5 procent. Dat maakte Solar Magazine dinsdag bekend. Het is de meest efficiënte zonnecel die ooit in een gecertificeerd laboratorium gemeten is, en het zet de lat voor de komende generatie zonne-energietechnologie een stuk hoger.
Wat is een tandemzonnecel en waarom maakt rendement uit?
Een gewone siliciumzonnecel loopt tegen een fundamentele begrenzing aan: de Shockley-Queisser-grens, die het theoretisch maximum op circa 33 procent stelt. De zonnepanelen die nu op Nederlandse daken liggen halen in de praktijk 20 tot 23 procent. Een tandemzonnecel doorbreekt die grens door twee materialen te combineren. Het bovenste laagje, gewoonlijk gemaakt van perovskiet, is geoptimaliseerd voor het blauwe deel van het lichtspectrum. Het onderste laagje silicium verwerkt rood en infrarood licht. Samen vangen ze een groter deel van het zonnespectrum op dan één materiaal ooit kan. LONGi behaalde met die opstelling nu 35,5 procent, zo rapporteerde Solar Magazine.
Tandemzonnecel rendement in de praktijk: wat betekenen die cijfers?
35,5 procent tegenover de gebruikelijke 20 tot 23 procent is een aanzienlijk verschil. Op papier haal je bijna 60 procent meer stroom uit dezelfde vierkante meter dakoppervlak. Maar er zijn een paar kanttekeningen. De meting vond plaats in een laboratorium, op een kleine cel, onder ideale omstandigheden. De weg van zo’n laboratoriumresultaat naar een paneel dat jarenlang op een Nederlands dak bestand is tegen regen, wind en wisselende temperaturen, vraagt nog jaren van engineering. Glas, behuizing, kabels en serieproductie brengen altijd rendementsverlies mee. Dat neemt niet weg dat rendementsrecords van gevestigde fabrikanten een betrouwbare voorbode zijn voor wat de markt over vijf tot tien jaar kan bieden. Eerdere recordmetingen voor gewone siliciumcellen waren ook jaren later gewoon terug te vinden in commerciële producten.
Nederland mikt op eigen perovskietproductie
LONGi is niet de enige speler. Ook in Nederland lopen serieuze ontwikkelingen. TNO werkt samen met start-ups Perovion en LiftPV aan de ontwikkeling en productie van perovskietvarianten. De ambitie is om een stukje van die productieketen hier te houden, want Europa heeft de afgelopen jaren het leeuwendeel van zijn zonnepanelenfabricage verloren aan Aziatische concurrenten. Wie grip houdt op de productie van de volgende generatie zonnecellen, staat strategisch sterker. Of de Nederlandse inspanning voldoende schaal krijgt om ook commercieel relevant te worden, is nu nog onzeker. De kennis is er, maar de kapitaalinvestering die nodig is om van laboratorium naar fabriek te gaan is enorm. Energeia publiceerde maandag een analyse over hoe vaste tarieven en verouderde marktstructuren de werkelijke waarde van elektriciteit vertroebelen, een discussie die zwaarder weegt naarmate zonnecellen meer stroom per vierkante meter gaan leveren.
Wat betekent dit voor jou?
De verleiding is groot om te wachten op hogere rendementen. Maar perovskiet-silicium tandemcellen zijn voor woningeigenaren nog jaren buiten bereik, zowel qua prijs als qua beschikbaarheid. De huidige siliciumzonnepanelen presteren betrouwbaar, hebben bewezen terugverdientijden van zeven tot tien jaar en worden door honderden gecertificeerde installateurs geplaatst. Wie nu al panelen heeft, hoeft niet te panikeren: de huidige generatie gaat twintig tot vijfentwintig jaar mee. Nieuwe tandemcellen worden dan sowieso een serieuze vervangingsoptie. Volg de ontwikkelingen via vakbladen zoals Solar Magazine als je wilt weten wanneer die technologie de consumentenmarkt bereikt.