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. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 82 reacties

Een bedrijf in de Amerikaanse staat CaliforniŽ heeft een procedť ontwikkeld om zonnecellen te printen met behulp van een silicium nano-inkt. De zonnecellen worden met inktjetprinters gemaakt en bereiken 18 procent efficiŽntie.

Innovalight gebogen zonnepaneelHet Amerikaanse bedrijf Innovalight maakt de zonnecellen samen met het in Shanghai gehuisveste JA Solar: laatstgenoemde zorgt voor de productie van de zonnecellen, terwijl Innovalight de printtechnologie verzorgt. De zonnecellen die beide bedrijven produceren, zouden een efficiëntie van 18 procent halen, terwijl de kosten laag zouden blijven. Sleutel tot het succes is een printtechniek, waarbij nanokristallen silicium op de silicium-wafers voor de zonnecellen wordt geprint.

De silicium-inkt fungeert als alternatief voor een ets-methode om de efficiëntie van zonnepanelen te verhogen: ook bij die methode wordt een specifiek patroon op de wafer aangebracht, die de absorptie van hoogenergetisch licht met korte golflengte stimuleert. De extra silicium-laag zorgt voor een toename in efficiëntie van één tot anderhalf procent. Door deze patronen te printen, kan een aantal ets-stappen achterwege gelaten worden, wat de kosten drukt.

De organische oplossing met silicium-kristallen is geschikt voor reguliere inkjetprinters. Bovendien zijn de verwerkingstemperaturen, anders dan bij etsen, dermate laag dat de silicium ondergrond dun genoeg kan zijn om buigbare zonnepanelen op te leveren. Op termijn hopen de ontwikkelaars de wafers volledig achterwege te kunnen laten en de complete zonnecellen te kunnen printen. Vanaf volgend jaar zouden de eerste geprinte panelen op de markt moeten verschijnen.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (82)

De prijs van een commerciŽle zonneinstallatie is op dit moment ongeveer €4,- per Wp (watt-piek). Het rendement van die panelen is ongeveer 16% en zo'n installatie van €6500 levert in Nederland ongeveer 1350kWh per jaar op. Bij de huidige energieprijs van €0,25 per kWh is dat dus €338 per jaar.
Stellen we de inflatie/rente gelijk aan de energieprijsinflatie, dan is terugverdientijd ongeveer 20 jaar. In de praktijk vraag je subsidie aan en is de prijs die je ontvangt de eerste vijftien jaar minimaal gelijk aan €0,526 per kWh wat resulteert in een terugverdientijd van een kleine 10 jaar.
Het verhogen van het rendement naar 18% en het verlagen van de prijs met 25%(?) brengt de terugverdientijd terug naar ongeveer 6 jaar. Dat is zťťr acceptabel.
Daar komt nog bij dat er op het moment een flinke overproductie (4x de vraag) van zonnecellen is op de wereldmarkt, waardoor de prijs wel eens flink kan gaan kelderen in 2010. Op zeer korte termijn worden deze panelen interessant zelfs zonder subsidie.
De prijs van een commerciŽle zonneinstallatie is op dit moment ongeveer €4,- per Wp (watt-piek). Het rendement van die panelen is ongeveer 16% en zo'n installatie van €6500 levert in Nederland ongeveer 1350kWh per jaar op. Bij de huidige energieprijs van €0,25 per kWh is dat dus €338 per jaar.
Stellen we de inflatie/rente gelijk aan de energieprijsinflatie, dan is terugverdientijd ongeveer 20 jaar. In de praktijk vraag je subsidie aan en is de prijs die je ontvangt de eerste vijftien jaar minimaal gelijk aan €0,526 per kWh wat resulteert in een terugverdientijd van een kleine 10 jaar.
Het verhogen van het rendement naar 18% en het verlagen van de prijs met 25%(?) brengt de terugverdientijd terug naar ongeveer 6 jaar. Dat is zťťr acceptabel.
Daar komt nog bij dat er op het moment een flinke overproductie (4x de vraag) van zonnecellen is op de wereldmarkt, waardoor de prijs wel eens flink kan gaan kelderen in 2010. Op zeer korte termijn worden deze panelen interessant zelfs zonder subsidie.
Mooi om te weten, zeker voor alle nay-sayers hier. De olieindustrie heeft inderdaad een monopolie op energie, het kelderen van de zonnecel prijzen zal ze erg dwars gaan zitten. Misschien zo erg dat de olie/stroom dan ook goedkoper wordt? wie weet..
Dat kan op een gegeven moment niet goedkoper dan een bepaalde prijs. De olie die nog gevonden wordt, is over het algemeen relatief duur om te winnen. Maar ik wed graag op zonne-energie. Dat is meer dan alleen energiekostenbesparing namelijk. De schade van oliewinning aan het milieu en leefomgeving van de gewone mensen is toch niet gering. Dan kun je weer zeggen dat die zonnepanelen ook gemaakt moeten worden van bepaalde grondstoffen die vervuilend zijn bij het winnen of bewerken ervan. Maar dit is het begin van een grote innovatieve stap die ook te zien was bij het winnen van olie en het bewerken en het gebruik ervan (milieuwetten, modernere technologie, energiebesparingen etc.).
"De organische oplossing met silicium-kristallen is geschikt voor reguliere inkjetprinters"

Dat is wel grappig, krijgen we daarlijk nog een inkt tank erbij.
Zwart, Kleur, Zonnepaneel.

Maarja, dit zijn dus vooral goedkope panelen met een lage efficentie.
"reguliere" inkjetprinter betekent niet hetzelfde als huis-tuin-keuken printers. Zonder het te hebben onderzocht, ga ik ervanuit dat men hier eerder doelt op gangbare procedťs dan op gangbare printers alleen al omwille van het "papier" waarop je wil drukken, maar ook omdat bijvoorbeeld de printkoppen nauwgezet worden aangepast aan de inktsoort die gebruikt wordt.
Bovendien gok ik dat de bedrijvn die dit gaan commercialiseren, liever afgewerkte produkten verkopen dan flesjes geavanceerde vloeistoffen. Ook omdat het merendeel van de mensen nou eenmaal gťťn tweakers zijn :D
De inktkoppen wijzigen hoeft helemaal niet. De gaat om de firmware binnen de kop hoe deze de inkt print, voltage, viscositeit en nog wat andere dingen die daar voor zorgen.

Er zijn voorbeelden van bijv roland die een solvent printer heeft waarbij de firmware waardes een heel klein bereik hebben. Dit maakt het heel moeilijk om de inkt te kopieren en goed te kunnen printen.
De meeste andere grootformaat printers hebben een grotere bandbreedte waardoor ook andere inktsoorten gebruikt kunnen worden.

De koppen zijn een gegeven en het gaat er eerder om, om de inkt op de juiste manier samen te stellen, viscositeit enz in samenwerking met de juiste waardes in de printkop voor een optimaal resultaat.

Enige probleem van printkoppen kan altijd zijn dat er oeps even 1 klein jetje dicht gaat zitten.
Geef mensen het gewoon in een vorm waar ze mee kunnen werken. Inktpatroon, spuitbusje, roll-on stick, markeerstift, ... De toekomst is veraf maar als je er niet aan werkt kom je nooit dichterbij.
In de nabije toekomst zal 18% laag zijn. Momenteel worden er zoveel onderzoeken naar gedaan. Dit is al een goed resultaat in vergelijking met de huidige techniek
Da's waar, maar zal het in de nabije toekomst ook betaalbaar zijn? Ik heb liever dat ze massa's zonnepanelen maken tegen een 'lage' efficientie van 18% maar tegen een betaalbare prijs, dan panelen met hoge efficientie en gelijk hoge prijs.
meestal de eerste fase van onderzoek: is het haalbaar?

zo zagen we hier onlangs een artikel over koolstof-nanobuisjes zonnecellen die 98% rendement halen. Nu ze die enorme efficientie bereikt hebben gaan ze zich buigen over een goedkoop massaproductie process, en ik vermoed dat ze het wel zal lukken ook.

Sterker nog, in dat geval is een bruikbaar proces belangerijker, de prijs mag nog steeds relatief hoog zijn, omdat het enorme rendement dat ruimschoots goedmaakt. (plemp de halve sahara vol met dergelijke cellen, en je kunt zowat de hele planeet van stroom voorzien, tegen over ongeveer dezelfde stroomprijs als nu)

Dus goedkoop is niet altijd relevant, prijs / efficientie verhouding is veel belangerijker. Dus ja, veel goedkope laag efficientie cellen kan een oplossing zijn, maar minder, doch dure extreem hoge efficientie cellen kan een nog aantrekkelijker voorstel zijn.
98% efficientie, dwz dat je dan bijna in een zwart gat kijkt. Want als 98% van het licht geabsorbeerd blijft er niet veel meer over om te reflecteren...
Ik vraag me af of een grootschalige inzet van deze minder efficiente (18% rendement) zonnecellen juist niet zou leiden tot extra opwarming van de atmosfeer.
Ik vraag me af of een grootschalige inzet van deze minder efficiente (18% rendement) zonnecellen juist niet zou leiden tot extra opwarming van de atmosfeer.
Uiteindelijk wordt alles in warmte omgezet, in de praktijk. Het werkt nog iets ingewikkelder dan dat, maar dat is de praktijk op ons planeetje. Dus of je nou het zonlicht direct omzet in warmte door er niets mee te doen, of dat je het opvangt en er eerst iets nuttigs mee doet en dan pas in wamrte omzet. Dat laatste lijkt me dan beter. Maar de aarde zal er geen graad warmer van worden. Dat kan niet zonder toevoeging van energie of klimaatverandering.

Daarnaast gaat het om zonnecellen. Kom op hey. Alle zonnecellen ooit bij elkaar geproduceerd nemen misschien een miljardste van een miljardste van het aardoppervlak in. Dus zo spaak zal het niet lopen met die warmte van je ;)

[Reactie gewijzigd door _Thanatos_ op 20 september 2009 04:58]

Onmogelijk voor single-bandgap zonnecellen, die is theoretisch 33%. Voor 98% ga je richting de oneindig aantal bandgaps om alle energie van de fotonen te benutten. 98% quantumefficientie bij een bepaalde golflengte van het licht maakt het een stuk aannemelijker, maar is niet geschikt voor op het dak.
Onmogelijk voor single-bandgap zonnecellen, die is theoretisch 33%.
Dat is niet wat ik begreep uit de tests die ze hebben gedaan met die cellen uit nanobuisjes.

Ik denk dat jij zuiver kijkt naar de op dit moment in productie zijnde cellen, en daar geld dat inderdaad wel voor. Die koolstof-nanobuisjes echter, hadden een bijkomend effect, waardoor het geheel extreem efficient wordt, omdat het een soort sneeuwbal effect gaf wat veel meer electronen vrijgaf dan reguliere zonnecellen kunnen.

[Reactie gewijzigd door arjankoole op 20 september 2009 11:07]

Geef mensen het gewoon in een vorm waar ze mee kunnen werken. Inktpatroon, spuitbusje, roll-on stick, markeerstift, ... De toekomst is veraf maar als je er niet aan werkt kom je nooit dichterbij.
Was er al geen verf uitgevonden die dat kon? Ik heb enkele jaren daarover toch al eens iets gelezen hier.
Een technologieboer zoals Innovalight verkoopt waarschijnlijk het proces aan een van de chinese/duitse/amerikaanse cellenbakkers en houdt het inktrecept zelf. De inkjetprinters zelf komen niet van Innovalight maar van bijvoorbeeld het in Eindhoven gevestigde PixDro en OTB solar. Dus misschien kunnen we in Nederland nog mee meeliften op de Californische successen!
Hoezo een lage efficiŽnte? 18% is behoorlijk veel en zelf meer dan de meeste goedkope zonnepanelen die nu op die markt zijn. Als het goedkoop kan geproduceerd worden (zoals ze doen uitschijnen) dan kunnen ze wel eens hťťl snel marktleider worden op de markt van zonnepanelen.
18 procent is vrij hoog hoor, de meeste huis tuin en keuken panelen halen maar de helft daarvan
De meeste commerciele panelen zijn silicium panelen met een eficientie van rond de 20%. Dat zijn echter geen geprinte panelen maar panelen gebaseerd op (thin) silicon wafers en de kosten zijn vrij hoog vanwege het dure productieproces van silicon wafers.
Heb je hier ook een bron van? Het laatste onderzoek wat bij mij te binnen schoot was dat ECN een wereldrecord had met 16,4 procent.

http://www.at-aandrijftec...ndement-uit-zonnecel.html
Dat zijn officiele meldingen, er zijn zonnepaneel cellen (onfficiele wegens niet goedgekeurd) die al over de 30% gaan maar die zijn nog niet haalbaar om die en-masse te produceren tegen aanvaardbare prijs.

http://www.renewableenerg...-efficiency-barrier-46765
http://www.sciencedaily.c.../2008/05/080514154702.htm
Die 16.4 is hoogstwaarschijnlijk bij voor 1 laag. Wanneer je verschillende lagen gaat combineren kan je tot een theoretisch maximum gaan dat ligt tussen de 40 en 50% rendement.
Zo laag is 18% efficiŽntie niet. Het gemiddelde rendement van commerciŽle zonnecellen ligt rond 16%. (link naar Wikipedia over zonnecelrendementen)

Edit: ben even benieuwd: ik zie dat er tegelijkertijd een hele reeks reacties geplaatst zijn over dat 18% nog best veel is. Die posts zijn terecht als relevant beoordeeld. Ik snap echter niet waarom mijn post daarentegen als off-topic wordt bestempeld.

[Reactie gewijzigd door Timfonie op 19 september 2009 10:46]

off-topic:

als je hier in je post gaat klagen over je moderatie, dan wordt ie alleen nog maar meer omlaag gemod. Dat kun je beter in de moderators draad op GoT doen. Het beste kun je doorgaans een tijdje wachten, want vaak corrigeert een aantal supermods alsnog je score.


on-topic:

En helemaal als je kijkt dat je dit in grote massa kunt produceren door een cel te printen. Toch denk ik dat voor de meeste plekken ter wereld een rendement van < 20% eigelijk te laag is, ook al is het goedkoop. Het wordt intressanter als ze een methode ontwikkelen om die koolstof-nanobuisjes van onlangs te printen, wellicht gaat er door de slordigheid van het printprocces wel wat rendement verloren, maar met een rendement van 98% kun je wel wat verlies dulden.
Misschien met lage efficientie, lage prijs maar met b.v. langere levensduur, dat is dan toch een stap vooruit en het is goedkoper te vervangen en ook nog eens lichter en het feit dat je deze cellen dan op de haast onmogelijkste plaatsen kan plaatsen als b.v. toplaag van dakpannen, terwijl je anders constructies moet maken door de dak heen op de dakbalken of panlatten om de standaard panelen vast te zetten, dan even vergeten om de boel ook nog waterdicht te krijgen op je dak.
Geprinte zonnecellen bestonden al wel maar een efficientie van 18% is ongekend hoog voor dergelijk zonnecellen.

De buigzaamheid van deze cellen is erg interessant voor allerlei toepassingen. Te denken valt aan bijvoorbeeld dakpannen.

[Reactie gewijzigd door 80466 op 19 september 2009 10:38]

bestaat al voor dakpannen hoor.

kijk hier:

http://www.pva-energy.be/zonnedakpan.htm

Alleen zal de buigzaamheid van het materiaal wel meer mogelijkheden leveren voor verwerking in dakpannen, zoals je zelf al aangaf hAI
Er bestaan al dakpannen met ingebouwde zonnecellen.
Zoek maar eens op google: bvb http://www.pva-energy.be/zonnedakpan.htm

Of dit nu de oplossing is weet ik niet, er is nog steeds een sterke evolutie in deze sector.
Het vervangen van dergelijke cellen is enkel mogelijk door je volledige dak te verwijderen.
Dan zijn zonnepanelen die bovenop het dak worden bevestigd toch iets eenvoudiger en deze kunnen later steeds vervangen worden door meer efficiŽnte versies.
Allemaal heel leuk maar zolang de Olie Industrie op volle toeren blijft draaien en de markt dichthoud blijft het bij ontwikkeling maar komt het niet bij de consument. Zonde we hadden er eigenlijk 30 jaar geleden al mee moeten beginnen; iedereen zijn eigen energie-centrale.
print het op de carrosserie van een auto, :)
wat velen van jullie nu denken, dat je nu in de nabije toekomst zelf organische zonnecellen kunt gaan maken, zit er natuurlijk niet in. in die buigbare zonnecellen zitten natuurlijk ook nog organische stoffen die met zuurstof reageren, dus als je dit thuis zou gaan doen is je zonnecel al kapot voordat je de volgende laag gaat aanbrengen.
en over die efficiŽntie records.. is nogal moeilijk te onderschijden. 40% efficiŽntie kan nog steeds niet uit zonlicht worden gehaald, omdat dit totaal geen monochromatisch licht is. die zonnecellen worden vaak maar met een kleine bandbreedte van de golflengtes belicht. en dan kunnen die cijfers van 40% wel behaald worden, maar in de praktijk is dit nooit van toepassing.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True