Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 30, views: 17.317 •

Onderzoekers van de Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology, ook wel Empa genoemd, zijn erin geslaagd om flexibele zonnecellen met een rendement van 20,4 procent te ontwikkelen. Dit is het hoogste rendement tot nu toe voor een dergelijk type zonnecel.

De Empa-onderzoekers hebben voor de ontwikkeling van de efficiënte zonnecellen gebruikgemaakt van een dunne filmlaag van koper-indium-gallium-selenide, kortweg CIGS, en een plastic substraat. Het rendement van 20,4 procent houdt volgens Phys.org een nieuw record in voor een dergelijk type zonnecel en is een forse verbetering van Empa's vorige recordefficiëntie van 18,7 procent, die in mei 2011 behaald werd.

Het is voor het eerst dat een flexibele zonnecel op basis van CIGS de variant met een glazen substraat in efficiëntie overtreft. De hoogst behaalde energieconversie voor dat laatste type bedraagt 20,3 procent. Ook komt het rendement overeen met zonnecellen op basis van polykristallijn silicium.

Flexibele zonnecellen zijn beduidend lichter en breder inzetbaar dan de rigide, glazen varianten en zijn potentieel goedkoper te produceren dan zonnecellen met een glazen substraat, omdat gebruikgemaakt kan worden van de zogeheten roll-to-roll-productiemethode. Empa werkt nu met de start-up Flisom samen om de productie van de flexibele CGIS-zonnecellen te commercialiseren.

Flexibele zonnecel 20,4 procent cgis

Lees meer over

Reacties (30)

en zijn potentieel goedkoper te produceren dan zonnecellen met een glazen substraat
Alleen zijn deze specifieke recordbrekende zonnecellen juist overall niet goedkoop want als men gallium en indium gaat gebruiken stijgt de prijs voor een cell explosief omdat dat beide dure grondstoffen zijn.

Je kunt met GalliumArsenide inmiddels al panelen met 35% efficiente (niet flexibele) zonnecellen produceren. Die worden vanwege de absurd hoge prijs echter vrijwel alleen in de ruimtevaart toegepast. Consumenten gebruiken silicium cellen die maar half zo efficient zijn op hun daken.


Het is uiteindelijk vooral relevant wat flexibele cellen kunnen opleveren die gemaakt worden met relatief goedkope grondstoffen.

[Reactie gewijzigd door hAl op 18 januari 2013 11:51]

Het zijn niet de grondstoffen (want daar zitten maar kleine hoeveelheden van in het materiaal), maar de productiemethoden die de prijs opdrijven. De reden dat germanium en GaAs cellen zo duur zijn, is omdat de productiemethode incompatibel is met silicium productiemethoden - en laat nou bijna alle halfgeleidermachines in de wereld geŽnt zijn op silicium.

Het is wel waar dat ondanks dat de grondstoffen wellicht niet superduur zijn in vergelijking met de benodigde productiemethoden, maar Ga en In zijn zeker wťl duurder (zeker op de langere termijn) dan organische en organometallische grondstoffen die ook in flexibele, roll-to-roll zonnepanelen kunnen worden gebruikt. Het nadeel daarvan is echter dat ondanks de lage prijs het rendement weer vťťl lager is, laatst stond nog een nieuwsbericht op tweakers dat het huidige record in de buurt van 10% staat. Twee keer zo laag als meer traditionele halfgeleiders zoals CIGS.

In de toekomst zullen we - uitgezonderd grote doorbraken in organische thin film zonnepanelen - waarschijnlijk een duidelijke keuze krijgen: ofwel heel goedkoop maar inefficiŽnt, of duur en efficiŽnt. Overal waar je meer dan genoeg ruimte hebt zullen organische zonnepanelen worden gebruikt, op plekken waar je zoveel mogelijk energie uit zo weinig mogelijk ruimte wil trekken komen het soort zonnecellen uit dit artikel.
Verwar recordefficiŽnties niet met wat commercieel haalbaar is. Het record zit volgens Wiki momenteel op 44%, veel hoger dan wat je nu op het dak kan leggen. Uiteindelijk draait het om de prijs: het rendement van panelen die je koopt is nauwelijks te vinden, het gaat om euro's en kWh per jaar.
Pas als je een klein dak hebt, wordt het belangrijk om meer uit de beschikbare ruimte te halen.

Een ander punt:
Zo'n gebogen paneel ziet er leuk uit voor de foto, maar vereist een totaal andere aansluiting. Elke afzonderlijke cel zal een andere invalshoek hebben, en daarmee een andere opbrengst. Dat hakt gruwelijk hard in de totale opbrengst, net zoals 1 hoekje schaduw op 1 paneel ook een onevenredig groot effect heeft op de totale opbrengst.
Als het gevolg hiervan is dat je duizenden cellen afzonderlijk op microinverters aan moet sluiten neemt het voordeel van flexibele panelen hard af.
Het probleem is niet vergelijkbaar met een elektrische deken. Ook is de bekabeling in de cellen zelf het probleem niet.
PV-cellen zijn seriegeschakeld (in strings). Een afname aan opbrengst in 1 van de panelen zorgt voor een afname in de hele string doordat de stroomsterkte daalt. Als je panelen rondom een paal zou buigen, blijft er vrijwel niets over aan opbrengst.
als je subsidie op je panelen hebt gekregen (maximaal ongeveer 600 euro) dan heb je je investering er in ongeveer 8 tot 9 jaar uit en daarna is het 'winst'. gisteren, of was het eergisteren? hebben wij hier enkele kilowattjes nog opgehaald, midden in de winter.. zelfs met dit bewolkte weer halen we nog *even kijken* 500 W/h.
Heb even nagekeken, Maandag hebben we 4 KW gegenereerd, en Woensdag zelfs nog 5,5KW op een dag, en dat is in de winter.

Ontopic:
Elke innovatie op dit gebied is natuurlijk zeer welkom. Buigbare panelen zouden op veel meer plaatsen kunnen worden aangebracht, veel meer toepassingen, en natuurlijk vormen! (panelen op een halve cilinder plaatsen om de hele dag op te wekken enz. zonder elektronica om te draaien). Nu is het nog wachten op een goede manier om al deze opgewerkte elektriciteit op te slaan voor nacht gebruik, in Duitsland beginnen ze onderhand al problemen te krijgen, teveel zonne-energie tijdens de dag (dat centrales merkbaar minder nodig zijn) en 's nachts moeten de centrales weer volop draaien om de klap op te vangen.

Tijd voor een goede manier van opslag, ik meen me te herinneren dat er al goed werkende opzetten waren met zout om elektriciteit in op te slaan. nu nog voor thuis gebruik bij je panelen. Maar ja de overheid word hier ook niet blij van > lopen inkomen mis. In BelgiŽ als ik mij niet vergis betaal je al een toeslag voor het hebben van solar/wind enz. bezopen, doe je iets om minder afhankelijk te zijn/kosten te besparen, moet je DAAR weer voor betalen omdat ze anders hun geld niet zien..

@hydex en @kwibus: dat is inderdaad een goede manier om het op te slaan, feitelijk beide in zwaartekracht opgeslagen.

[Reactie gewijzigd door GhostShinigami op 18 januari 2013 14:37]

De opslag kan ook doormiddel van een energie-eiland aan te leggen voor de kust. Belgie is hier meebezig
Als werktuigbouwkundige heb ik het proces gezien dat mijn medestudent hebben doorlopen gedurende de Shell Eco Marathon. het nadeel voor de solar auto was toen volgens mij de kwaliteit van de flexibelen zonnecellen en hun opbrengst. waardoor gekozen werd voor de 'normale' polykristallijn silicium zonnecellen waarvoor een frame en glas/plastic plaat voor nodig was.

Dus leuk om te zien dat men hier zulke voortgang in boekt.
Nu komt volledige integratie met het 'dak' dichter bij denk ik, aangezien de verschillen tussen polykristallijn silicium en flexibele zonnecellen vooral in het rendement lag.
Hierdoor kan en zal er denk ik sneller gekozen worden voor dit type zonnecellen bij integratie in bijvoorbeeld daken en losse apparatuur.

Het geen dat ik me dan wel afvraag is hoe dit, zodra de productie voor de commerciele markt is opgezet, zich kosten gewijs gaat verhouden met oude celle/panelen.
In het artikel staat dat het mogelijk goedkoper is, echter denk ik dat we dat pas gaan merken als er op concurerende schaal kan worden geproduceerd.
Waar met deze thin-film technologie het grootste voordeel te halen valt is niet zozeer het feit dat de panelen flexibel zijn, maar dat doordat ze flexibel zijn het productie proces veel goedkoper kan.

Er is geen frame meer nodig en geen "zware" glasplaat.
Een panneel zal gaan bestaan uit een plaat kunststof met een connectie box en twee aluminum bevestigingsstrips.

Individuele dakpannen van het huidige formaat gaan voorzien van solar modules is misschien wel mooi, maar erg onpraktisch. Ten eerste zit je met gebogen vormen waardoor de invalshoek steeds anders is en er komt per dakpan een zooi kabels op het dak te leggen waar je U tegen zegt.

Ik denk dat de dak constructie anders moet. Dus de traditionele dakpan weg en vervangen door een isolatie plaat van 1x1m bij 5cm dik welke door hun vormgeving een vlak en waterdicht geheel vormen. Een beetje net als de noppen ondergrond voor vloerverwarming, maar dan op het dak. Vervolgens leg je hier stroken of matten van een wisselend formaat overheen, bijv. 0,5m x 0,5m, 1m x 1m, 1m x 2m, 1m x 3m of 1m x 5m overheen gaan en verlijmt of geklemd wordt zodat het hele dak binnen een paar minuten nagenoeg 100% dekkend is te maken met solar. Per x Wp paneel oppervlak sluit je een micro-invertor aan die in een uitsparing in de isolatie plaat past en welke vervolgens allemaal aan elkaar en ergens via een doorvoer naar binnen en direct op de groepenkast worden aangesloten.
Op deze manier is A een dak heel snel dicht te maken, B goed geisoleerd, C er wordt een maximale dekking in PV gerealiseerd en D ziet het er mooier uit dan een gangbaar pannen dak waarop PV panelen worden bevestigd.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Populair: Desktops Samsung Smartphones Sony Microsoft Apple Games Politiek en recht Consoles Smartwatches

© 1998 - 2014 Tweakers.net B.V. Tweakers is onderdeel van De Persgroep en partner van Computable, Autotrack en Carsom.nl Hosting door True

Beste nieuwssite en prijsvergelijker van het jaar 2013