Flexibele zonnefilms met organische zonnecellen worden op de dag van vandaag nog niet zo breed toegepast als siliciumzonnecellen. Ze zijn minder efficiënt dan zonnecellen gebaseerd op silicium. Desondanks wordt er steeds meer vooruitgang geboekt op dat terrein. Ze zijn daarnaast toepasbaar op een breed scala aan installaties. Denk aan een windturbinetoren of ronde opslagtanks. De flexibele zonnefolies kunnen dus gebruikt worden op voorheen ongebruikte gebieden om ze om te toveren tot zonne-energiecentrales.
Zonnefolies op een ronde opslagtank (afbeelding: Heliatek)
Het rendement van siliciumzonnecellen ligt boven de 20 procent. Samen met zonnecellen op basis van perovskietmaterialen worden zelfs rendementen van 31,3 procent behaald, aldus het National Renewable Energy Laboratory (NREL). Het rendement van organische zonnecellen ligt op 10 procent.
De zonnefolies zijn echter tien keer lichter dan siliciummodules en hebben een grotere kans op hogere rendementen. Bijna twee jaar geleden doorbrak een Chinees-Amerikaanse werkgroep, onder leiding van Bryon W. Larson van het National Renewable Energy Laboratory in Golden, de drempel van 18 procent. Dat was te danken aan nieuwe donor- en acceptormaterialen. Die zorgen ervoor dat door zonlicht gegenereerde excitonen – elektronenparen en elektronengaten – efficiënter kunnen worden gesplitst in hun componenten: ladingsdragers waarmee zonne-energie kan worden opgewekt. Het huidige record is 18,2 procent, behaald door onderzoekers van Beihang University en Shanghai Jiao Tong University.
Ook het proces van zonnecel in een laboratorium tot een bruikbare zonnemodule wordt aangepakt en steeds efficiënter. Onder leiding van Jie Min van de Universiteit van Wuhan, met de medewerking van Christoph Brabec van de Universiteit van Erlangen-Neurenberg, optimaliseerden zij een proces om de individuele lagen van een organische zonnecel sneller en efficiënter op een dragermateriaal aan te brengen. In principe maakt hun proces productiesnelheden tot 30 meter zonnefilm per minuut mogelijk. Tot nu toe was slechts twee meter per minuut de norm.
Met deze vooruitgang kunnen flexibele zonnefolies hun marktaandeel vergroten. Als de productiekosten omlaag gaan, is een breder gebruik mogelijk. Denk aan toepassing op een voertuig of gevel van een huis. Weet jij misschien nog een toepassing?
Bronnen: Heliatek, Duurzaamheid.nl, NREL
