Zonnetechnologie en toepassingen

TNO richt zich op onderzoek naar zonne-energie met twee expertisegroepen: Solar Technologies & Applications in Eindhoven en Solar Energy in Petten.

We werken samen met internationale partners in onderzoeksprogramma’s. Een voorbeeld daarvan is Solliance Solar Research, een samenwerkingsverband tussen onderzoeksinstituten, universiteiten en industriële partners. Een ander voorbeeld is SolarNL. SolarNL is een nationaal onderzoeks-, innovatie- en industrieel investeringsprogramma om pv-productie in Nederland en Europa te stimuleren. TNO gaat zich in dit programma richten op heterojunctie-technologie, perovskiet-technologie, massamaatwerk, tandem-technologie en circulariteit voor zonne-pv.

Nieuwe technologie voor dunnefilmzonnecellen

Om over te gaan op elektrische energie is grootschalige inzet van zonnecellen nodig. Elk beschikbaar oppervlak moeten we benutten. Nieuwe technologieën maken integratie van zonnecellen in gebouwen en infrastructuur betaalbaar. Dunnefilmzonnecellen (zie afbeelding) zijn cellen die worden opgebouwd, maar met verschillende depositietechnieken direct op een rigide of flexibele drager gezet. Dit geeft vrijheid in het ontwerp en de integratie. Zowel in vorm, dimensie als elektrisch ontwerp. Een aantal van deze technieken zijn relatief nieuw, maar hebben een groot potentieel.

Zonnecellen van perovskiet

Er zijn zonnecellen die gebaseerd zijn op labschaal geproduceerde perovskiet. Deze hebben al na een paar jaar onderzoek een omzettingsefficiëntie vergelijkbaar met traditionele zonnecellen. Ook biedt dit type zonnecel de mogelijkheid om cellen semi-transparant te maken. Zo kun je ze toepassen in ramen, gekleurde gevels en tandems met andere celtypen. We werken aan verdere opschaling en industrialisatie van deze technologie en verwachten dat de productiekosten dalen, tot ver onder de huidige prijs van zonnepanelen.

Zonnepanelen met een mooie vormgeving

Ook werken we aan zonnecellen met een ander uiterlijk dan zwart of blauw, zoals kleur en structuur van het oppervlak. Daardoor wordt het voor woningbouwverenigingen, consumenten en gebouwbeheerders aantrekkelijker om zonnepanelen toe te passen in de gevel of vensterglas. Zulke esthetisch aantrekkelijke panelen testen we op onze testfaciliteit SolarBEAT. De in systemen geïntegreerde panelen worden daar blootgesteld aan langdurige belasting. Zo is een uitgebreide prestatie versus kostenevaluatie mogelijk.

Breed expertisegebied

We hebben ruime ervaring in de ontwikkeling van dunnefilmzonnetechnologie en het toepassen en testen van zonnepanelen. Dit zorgt ervoor dat we op industriële schaal oplossingen ontwikkelen. Daarom hebben we een breed expertisegebied waarover je kunt beschikken:

• verschillende vacuüm depositietechnologieën, waaronder sputteren (PVD), ‘chemical vapor deposition’ (CVD) en ‘plasma enhanced CVD’ (PECVD)
• lasertechnologie voor het isoleren en verbinden van verschillende geleidende lagen in dunnefilmzonnecel
• technologie achter geleidende transparante lagen (TCO's)
• inkjet technologie voor het aanbrengen van ‘solution-based’ lagen in een dunnefilmzonnecel
• techno-economische modelering van nieuwe technologieën
• techno-economische modelering en LCOE modelering op basis van 'real life testing’
• uitgebreide testfaciliteiten voor langdurige praktijktesten van zonnepanelen

Lees meer over ons werk op het gebied van geïntegreerde zonne-energie en veiligheid en over zonne-energie op land en water.