Bifaciale zonnetechnologie: meer elektriciteit per m2 en nu industrieel produceerbaar

TNO en partners hebben naar eigen zeggen voor het eerst aangetoond dat bifaciale tandem-zonnetechnologie op industriële schaal kan worden geproduceerd, waarbij aanzienlijk meer elektriciteit wordt opgewekt uit hetzelfde oppervlak.

Het onderzoek is uitgevoerd met de Nederlandse industriële bedrijven Levitech, Tempress, Yparex en Smit Thermal Solutions, en het R&D-centrum van Hanwha Q Cells in Duitsland.

‘Dit nieuwe generatieconcept, met innovaties op zowel cel- als moduleniveau, kan worden geproduceerd met industrieel compatibele processen en levert onder realistische omstandigheden aantoonbaar meer energie op’, schrijft TNO op zijn website.

De tandemzonnemodule bestaat uit monolithische perovskiet/silicium zonnecellen die op elkaar zijn gestapeld. Deze opbouw zorgt voor een hoger rendement dan bij de huidige silicium-gebaseerde zonnepanelen, wat resulteert in meer vermogen per vierkante meter en een lagere kostprijs per kWh.

Beperkte ruimte beter benutten

Bifaciale zonnepanelen, die licht opvangen aan zowel de voor- als de achterzijde, dragen al bij aan een hogere totale opbrengst. Tandemcellen gaan een stap verder door het zonnespectrum beter te benutten, waardoor rendementen mogelijk worden die met enkelvoudige zonnecellen niet haalbaar zijn. De huidige tandemarchitecturen combineren perovskiettechnologie met bestaande commerciële silicium-technologie. Deze technologie levert binnen hetzelfde oppervlak meer elektriciteit op.

Praktijktests

Binnen het Fit4Market-project richtten TNO en haar partners zich specifiek op het combineren van het beste van beide werelden: bifaciale lichtopvang en tandemcelarchitectuur, en dat op een schaal die relevant is voor de industrie.

Volgens de tests levert de bifaciale tandemaanpak 15 tot 30% meer vermogen dan conventionele bifaciale siliciummodules die als referentie zijn gebruikt. De eerste opbrengstmetingen van een dakinstallatie bevestigen een toename van ongeveer 16% in de jaarlijkse elektriciteitsproductie.

Er is een fysieke demonstrator geïnstalleerd die momenteel buiten wordt gevalideerd, en inmiddels ligt ook een tweede generatie prototypes op het dak om onder reële bedrijfsomstandigheden verder data te verzamelen.

Deze resultaten bevestigen dat de voordelen van bifaciale tandemtechnologie niet beperkt blijven tot gecontroleerde laboratoriumomstandigheden, maar ook onder realistische operationele omstandigheden worden behaald.