Wordt met nieuwe technologieën die trend doorgezet?
Voor een grote zonne-energie-installatie daalde de kosten van 350 dollar in 2009 naar 50 dollar in 2017. Maar voor verdere spectaculaire prijsdalingen zijn nieuwe technologieën nodig.
Flexibele zonnecellen, geprinte zonnecellen, zonnecellen op textiel, doorzichtige zonnecellen, alle varianten circuleren in de toekomstdromen van de aanhangers van de zonne-energie. Recent voegde zich daarbij nog weer een variant; hybride zonnecellen. Dat wil zoveel zeggen als panelen die bij zon via PV energie opwekken en bij regen via hetzelfde paneel energie halen uit de statische energie die regendruppels opwekken als ze neervallen en afdruipen.
Inderdaad is de zonne-energie bezig aan een opmars die nog lang niet ten einde is. De prijs tendeert naar een niveau dat over enige jaren wellicht leidt tot het concurrerend worden met andere energie-bronnen. Op dit moment is dat al het geval op een aantal plaatsen in de wereld waar de energie-opwekking met andere middelen moeilijker is. Toch zal er voor het omzetten van die enorme hoeveelheid dagelijkse energie vanaf onze zon naar onze enorme energie-behoefte meer nodig zijn dan het eenvoudigweg voortborduren op de traditionele PV-panelen.
Een van die toekomstverwachtingen is het ontwikkelen van panelen op basis van het mineraal perovskiet. Hiermee kan een ander spectrum van de zonne-energie worden aangesproken. Varan Sivaram, lid van de Counsel on Foreign Relations, beschrijft in zijn boek over zonne-energie hiervan de mogelijkheden. Daarbij kan je denken aan het printen van zonne-“panelen” en het toepassen in coatings. Uiteraard gaat het dan op de verhouding tussen kosten en opbrengsten als je nadenkt over de toekomst van die technologie. In Oxford wordt er al vijf jaar hard gewerkt aan de research om persovkiet commercieel bruikbaar in te zetten voor zonnepanelen. Het voordeel van perovskiet is dat verhitting tot 1000 graden Celsius, zoals bij silicium, niet nodig is. Dat maakt de productie eenvoudiger, minder energie-intensief en mogelijk op termijn goedkoper.
De gedachte is nu om een laag op basis van perovskiet te leggen bovenop een traditioneel silicium-paneel zodat er gebruik gemaakt kan worden van een breder spectrum van de zonnestralen. Daarmee zou de opbrengst van een PV-paneel met twintig procent kunnen stijgen. De verwachting is dat er al volgend jaar een product op de markt kan worden gebracht.
In Japan worden de perovskiet-panelen al geprint. Nu nog op A4-formaat, maar mogelijk binnen een jaar al op oppervlaktes van een vierkante meter groot. Er is dan sprake van een film die over muren en ramen kan worden aangebracht.
Een ontwikkeling die eveneens wordt onderzocht is het aanbrengen van een tweede laag op PV-panelen zodat de kinetische energie van regendruppels benut kan worden om stroom op te wekken. De bedoeling is dat zonnepanelen dan gedurende meer uren energie op kunnen wekken; bij zon en bij regen. Of deze techniek toekomst heeft is nu nog moeilijk te zeggen. Technisch is het mogelijk en wordt het al gerealiseerd. De zonnecel wordt gecombineerd met een triboelectric nanogenerator (TENG) die de energie van de regen benut.
Bij een installatie in China in het laboratorium van Soochow van een Universiteit in China, werden twee transparante polymere lagen boven op een photovoltaische cel geplaatst. De frictie van de regendruppel genereert statische energie als deze naar beneden valt. Hoewel deze ontwikkeling nog in de kinderschoenen staat wordt verwacht dat er binnen vijf jaar een werkbaar prototype kan worden gerealiseerd. Het gaat dan om een flexibele film met een laag gewicht die op vele plaatsen toegepast zou kunnen worden.