Sony ontwikkelt goedkope zonnecellen met 10 procent efficiëntie

Door gebruik te maken van lichtgevoelige kleurstoffen in plaats van silicium, is Sony erin geslaagd de productiekosten van zonnecellen te verlagen. De cellen hebben een efficiëntie van tien procent.

Een energieconversie van tien procent wordt gezien als de grens voor de commercialisering van zonnecellen: wanneer minder zonlicht in energie wordt omgezet, is het economisch niet aantrekkelijk de zonnecellen in te zetten. De cellen van Sony, die nog in het onderzoeksstadium verkeren, voldoen aan de eis van 10 procent efficiëntie, maar het bedrijf laat weten vooralsnog geen plannen te hebben om ze op de markt te brengen. Sony doet onderzoek naar het gebruik van lichtgevoelige kleurstoffen die de taak van silicium overnemen. In tegenstelling tot zonnecellen die gebaseerd zijn op silicium vergt de productie ervan geen grote investeringen.

In een dergelijke dsc leveren door zonlicht aangeslagen kleurstoffen de benodigde elektronen om het fotovoltaïsch effect te bewerkstelligen. De productie ervan is dermate simpel, dat er thuis mee geëxperimenteerd kan worden. Eén van de problemen met de zonnecellen is de lage solar conversion efficiency, maar dankzij de goedkope productie is de door Sony bereikte efficiëntie van tien procent al voldoende voor commercialisatie. De zonnecellen functioneren bovendien bij bewolking beter dan op silicium gebaseerde modellen.

Reacties (28)

[Opa]

Misschien niet oninteressant in de context:

Een zonnecel heeft een "typische" efficientie van 6 tot 16%. Silicium cellen zitten aan de bovenkant van dit spectrum maar er zijn blijkbaar ook nog inefficiëntere cellen dan die nieuwe van Sony.
Het hangt dus af van de relatieve prijs van die nieuwe techniek of het loont om je dak er mee vol te stouwen.

[TheGhostInc]

De ondergrens heeft er ook mee te maken dat een installatie meer kost dan alleen de zonnecel. Als je ook kijkt naar de spanningsomvormers, frames & bescherming en ook de installatiekosten dan kan het nog wel eens tegen vallen.

Een simpel rekensommetje: Als de helft van de kosten van een silicium zonnepaneel daadwerkelijk bestaat uit de kosten van de silicium cel en je dan een rendement hebt van 16%, betekent dat als je deze plastic cel voor niks kunt gebruiken je nog altijd de helft van de kosten maakt, wat een minimum geeft van 8% rendement.
Dus de ondergrens van 10% voor commercieel gebruik zal dus waarschijnlijk vooral door de kosten exclusief de daadwerkelijk cel komen. Wat natuurlijk anders is voor je rekenmachine waar de eisen veel lager zijn en je de stroom ook niet wil "verkopen".

[Reactie gewijzigd door TheGhostInc op 23 juli 2024 22:04]

[TD-er]

Silicium-cellen zitten op zo'n 5 euro per Wp. Zonecellen leg je meestal op je dak en dan is oppervlakte meestal geen issue (mits niet deels in de schaduw), maar het budget dus wel.
Bij normale cellen krijg je voor die 5 euro zo'n 0,8 kWh/jaar hier in NL.
Die cellen zitten op zo'n 16% efficientie, dus als je het zelfde oppervlak aan 10% efficiente-cellen zou hebben, heb je 0,6Wp aan vermogen, oftewel 0,48kWh/jaar in NL.
Wanneer de onderhoudstermijn en levensduur vergelijkbaar is met silicium-cellen, dan mogen ze dus max. zo'n 2 - 2,5 euro/Wp kosten om te kunnen concurreren met de traditionele cellen.

[Anoniem: 212607]

Wel vreemd. Ze doen het voor als dé concurrent voor de huidige zonnepannelen, maar ze gaan het niet commercialiseren?

[TheGhostInc]

Voor grote organisaties is er een ondergrens wat betreft commercialisatie. Als Sony hier enkele miljoenen op jaarbasis mee kan verdienen is dat voor hun niet interessant. Als je kijkt naar de verschillende divisies moet daar toch (potentieel) wat meer uitkomen. Je ziet dan ook vaak dat dit soort producten in een klein bedrijf wel kan worden uitgebaat waar de verwachtingen net wat lager zijn, en mocht het dan toch succesvol worden dan kan het moederbedrijf het altijd weer aankopen voor een gunstig bedrag.

Want als je 2,8 miljard dollar winst verwacht te maken over 2007 dan zijn je aandeelhouders niet echt onder de indruk als je daar een paar miljoen bij kunt optellen, dan zal Sony toch met plannen moeten komen om daar een paar honderd miljoen bij te kunnen tellen.

[Rob Coops]

En dus zo als je al zegt een dochter bedrijf met als groot aandeel houder Sony Corp. Dat is hoe de meeste bedrijven dat doen, zelf een flink aandeel houden en voornamelijk de technologie doneeren en de andere investeerders het grootste deel van het geld op laten hoesten.
Als het vervolgens goed gaat met het bedrijf dan lijf je het in als het niet wil lukken dan verkoop je de aandelen die je hebt voor het helemaal instoort en je pakt in ieder geval een deel van je investeering terug.

[graey]

Bron:

Sony's dye-sensitized solar cell operations are still in the research and development stage and nothing has been decided on potential commercialisation, a company spokesman said.

Er wordt dus niet gezegd dat ze het niet gaan commercialiseren, er is alleen nog geen besluit genomen over of/wanneer ze het gaan commercialiseren omdat het nog zich nog in de onderzoeksfase bevind. Een kleine nuance op de vertaling van T.net dus.

[259354]

Als concurrent voor huidige zonnepanelen is dit systeem (nog) niet geschikt. Een groot probleem bij dit soort zonnecellen (dsc's) is dat het elektrolyt een vloeibare stof is. Hoewel er op diverse plaatsen wordt geprobeerd om hiervoor een gel of andere vaste stof voor te vinden, is dit nog niet goed gelukt. Hierdoor zijn dit soort zonnecellen nogal prijzig in onderhoud, aangezien het elektrolyt na verloop van tijd verdampt of gaat lekken.

Ik vraag me alleen af wat Sony nu precies ontwikkeld heeft, dat wordt namelijk zowel in de bron als in het T.net bericht niet vermeld. Er waren al diverse manieren om een redelijk rendement uit dsc's te halen.

[styno]

Efficientie is mooi maar zonnepanelen moeten nog een andere eigenschap hebben en dat is duurzaamheid. Doordat er per paneel relatief weinig energie wordt opgewekt duurt het lang voordat een paneel zichzelf commercieel terugverdient. Conventionele panelen gaan minstens 25 jaar mee (30 jaar moet haalbaar zijn) dus zullen de nieuwe kleurstoffen van Sony ook vele jaren stabiel moeten blijven en niet vervallen onder zonlicht (met name UV). Dat verklaart wellicht ook waarom Sony niet direct commerciele producten op basis van deze techniek levert

[Jetser]

Haha, zou een mooie boel worden. Ik zie het al voor me in de gebruiksaanwijzing: "Plaats het zonnepaneel niet in direct zonlicht!"

[Mad Mantis]

Weet iemand hoe stabiel die kleurstof moleculen zijn? Ik kan nergens vinden hoelang ze meegaan in direct zonlicht voordat ze er mee ophouden. Van wat ik weet hebben dat soort kleurstoffen nogal de neiging om na verloop van tijd uiteen te vallen.

[Toontje_78]

Verwacht een paar jaar toch wel. Er zijn sprongen vooruit gemaalt met dyes de laatste 10, 20 jaar.

10% is wel erg veel moet ik zeggen, dsc zaten een jaar of 2, 3 geleden nog op een schamele ~2%.

[stefan001]

Onzin. 10% voor een dsc bestaat al lang, maar het probleem is de stabiliteit. Dat heeft niks te maken met de dye, maar met het elektrolyt dat kan gaan lekken. Het is nogal agressief spul.

[Cafe Del Mar]

Ik lees dat 10% de grens voor commercialisatie is. Iemand enig idee waarom Sony dat dan blijkbaar toch niet wil doen? Lijkt me gek?

[feelthepower]

Wellicht verwachten ze dat ze binnen korte tijd of nog goedkoper, of een nog efficienter product kunnen realiseren. Deze zonnecelllen komen natuurlijk van hun R&D. Het is nog niet zo dat ze al een complete fabriek hebben om die dingen te maken.

[FreezeXJ]

Omdat er nog wat andere nadelen kleven aan dit type zonnecel. De dikte kan een probleem zijn, omdat je em wel overal op gelijke dikte moet houden (ongeveer) of je opbrengst daalt spectaculair. Het grootste probleem so far is dat het electrolyt dat gebruikt wordt nog niet 100% stabiel is, en je paneel dus maar een paar maanden/paar jaar meegaat. Dat maakt het een dure investering als je het vergelijkt met Si-panelen (30 jaar levensduur ongeveer).

zie ook Good Old Wiki

[Cyphax]

Ik weet niet hoe de markt is in dit segment maar het zou kunnen dat Sony er geen brood in ziet om te gaan concurreren. Het kan goed een enorme investering zijn om zover te komen dat deze cellen massaal geproduceerd kunnen worden. Het is speculatie van mijn kant, maar er zijn wel mogelijke redenen te bedenken.

[Tennie]

Wat mij direct te binnen schoot was, dat ze misschien wel gaan wachten tot andere bedrijven het idee gaan huren/kopen. Of is dat gek gedacht?
Gezien ze dan met minder moeite geld binnen kunnen krijgen zonder dat ze er zelf hard mee bezig hoeven te gaan om het te commercialiseren.

[R Kuipers]

Leuk dat het commercieel allemaal rendabel is, maar veel belangrijker vind ik het dat het bijdraagt aan een beter milieu. De huidige zonnepanelen moeten lang mee gaan alvorens ze meer energie genereren dan de produktie ervan heeft gekost, en ze dus bij zullen gaan dragen aan een schoner milieu.

[stefan001]

Dat is 3-4 jaar, in NL nog wel, terwijl zo'n paneel zeker 20 jaar mee kan gaan, 30 en zelfs 40 jaar is geen uitzondering. Voor silicum dan he. En TiO2 en de dye kosten niet zoveel energie om te produceren als silicium, omdat het niet zo extreem zuiver hoeft te zijn.

[Mars4i]

Ik vraag me af wat voor dye Sony gebruikt. Als je kijkt naar het artikel waar ze naar verwijzen waar je zelf kan experimenteren, zie je dat er een Ruthenium gebaseerde dye wordt gebruikt. De dye kost zo'n EUR 360/g (gebaseerd op de grootste bestel-hoeveelheid). Je hebt er wel niet veel van nodig maar toch. Ook wordt er een Pt houdende catalyst gebruikt en die kost Eur 3000/kg.

[PegOpDeWeg]

Vooral het gegeven dat deze bij bewolking beter collecteren dan de silicium variant is een mooi bijkomstigheid.

[Electrowolf]

Batterij van je Sony camera leeg? Leg je camera even in de zon, kan je de volgende dag weer lekker schieten .

Maar alle gekheid op een stokje, gaat het plastic dan niet geleiden waardoor je waarschijnlijk toch wat problemen gaat krijgen? Ik zag het maken van een rekenmachine al voor me, maar als de kleurtjes op je rekenmachine gaan geleiden lijkt het me niet heel erg praktische.

[259354]

Nee, dat gaat het niet. Als je even hier kijkt zie je dat het dsc-systeem niets te maken heeft met de gewone kleurstoffen die je op een camera of rekenmachine spuit/plakt.

[Punksmurf]

Het is niet zo dat het een verf is ofzo, het is een zonnepaneel gebaseerd op kleurstof.

[sirono]

de kosten van het opzetten van een productielijn zijn niet gering.
blijkbaar verwacht sony hier niet genoeg geld uit te kunnen halen op dit moment, en willen ze eerst verder doorontwikkelen. zodat ze straks een echt vernieuwend en goed product neer kunnen zetten met bijvoorbeeld een rendement van 15 a 20 procent.

[elmoxx]

Jammer dat er in de tekst niet vermeld wordt wat het percentage omzetting is van reguliere zonnecellen.. 14 - 16 %