Solar lab: nieuwe generatie zonnecellen en -modules op komst

In de laboratoria in Petten werkt TNO met partners aan innovatieve oplossingen op dit gebied. Dan gaat het om het optimaliseren van zowel de zonnecellen als de modules (panelen) waarin ze worden verwerkt. Onze technologische innovaties leiden ertoe dat zonne-energie op een goed ingepaste manier is op te wekken in veel bestaand oppervlak, zoals infrastructuur, gebouwen, voertuigen, in landschap of op water.

Geavanceerde faciliteiten

In het Solar Lab dat in 2021 in Petten wordt geopend beschikken we over state-of-the-art apparatuur en infrastructuur om bedrijven te ondersteunen om zonnepanelen te integreren in hun producten. Hierbij passen we kosteneffectieve maakprocessen toe voor betaalbare, maar heel specifieke aanpassingen op een standaardpaneel. Voorbeelden daarvan zijn fabrikanten van bouwelementen om zonnecellen esthetisch te verwerken in daken en gevels. Daarmee zijn vele honderden vierkante kilometers bestaand oppervlak te benutten terwijl de oorspronkelijke functie behouden blijft. Met de Nederlandse autofabrikant Lightyear ontwikkelden we gekromde zonnepanelen die verwerkt zijn in autodak en motorkap. Met Rijkswaterstaat en provincies doen we proeven om zonnecellen te verwerken in wegdek, geluidsschermen en op dijken. Het nieuwe lab wordt mede mogelijk gemaakt door financiële bijdragen van de provincie Noord-Holland en het ministerie van Economische Zaken en Klimaat.

Baanbrekende technologieën

Het Solar Lab past in een traditie van meer dan dertig jaar waarin we met baanbrekende technologieën bijdragen aan de ontwikkeling van zonne-energie. Zo bevat meer dan de helft van de zonnepanelen wereldwijd TNO-technologie en hebben we met onze partners een wereldstandaard gezet voor silicium-nitride (SiNx). We worden wereldwijd erkend als expert op het gebied van achterzijde contact zonnecellen en -modules, die in opbrengst en kosten een duidelijke meerwaarde hebben. Onze ontwikkeling van silicium-perovskiet tandems draagt bij aan de volgende generatie van pv technologieën die veel beter kunnen presteren dan de zonnecellen van nu. We combineren deze kennis van technologieën, processen en materialen met andere expertisegebieden binnen TNO om geïntegreerde multifunctionele zonnestroom-toepassingen te realiseren.

Ontwikkelen, experimenteren en testen

In het lab kunnen we met bedrijven innovaties ontwikkelen, experimenteren en testen, waarbij we prototypes van nieuwe module- en celconcepten maken en evalueren. We beschikken over een cleanroom met state-of-the-art apparatuur om celtechnologie te verbeteren. We beschikken bijvoorbeeld over unieke faciliteiten voor Pulsed Laser Deposition (PLD)om ultradunne lagen aan te brengen om de elektriciteitsopwekking in de cel te verbeteren of als bescherming daarvoor. In verschillende geavanceerde klimaatkamers kunnen we de levensduur van modules bewijzen door in korte tijd extreme omstandigheden toe te passen, zoals combinaties van hoge luchtvochtigheid en grote temperatuurschokken, waarmee tientallen jaren in normale omstandigheden worden gesimuleerd. We doen testen op het gebied van veiligheid en hoe componenten en elektrische verbindingen zich in realistische situaties gedragen.

Kansen voor bedrijfsleven

We richten ons op het leveren van pv-oplossingen voor spelers binnen en buiten de reguliere waardeketen van de zonne-energiemarkt. TNO’s technologieën voor zonne-energie geven meerwaarde aan conventionele cel- en modulefabrikanten die zich voornamelijk richten op grootschalige opwekking van zonne-energie. In de ontwikkeling van toepassingen richten we ons met onze specifieke expertise op technologie waarmee makkelijk en goedkoop producten met geïntegreerde zonne-energiesystemen geïnstalleerd kunnen worden, bijvoorbeeld in bouw- en constructiematerialen. Dit is interessant voor bouwbedrijven, architecten en ontwerpers, en autofabrikanten.

Zo helpen we bedrijven om innovatieve producten te ontwikkelen en te fabriceren, bestaande producten of processen te verbeteren en nieuwe markten te betreden. Daarmee komt zonne-energie beschikbaar op plekken die tot voor kort een heel andere bestemming hadden. Een speciaal formaat, een vlakke of gebogen vorm of kleur zijn geen beperkingen meer. De oplossingen voor betere prestaties, lagere kosten en grootschalige uitrol bieden tal van nieuwe kansen voor het Nederlandse en Europese bedrijfsleven en brengen een ecologisch verantwoorde en duurzame samenleving dichterbij. De komende decennia groeit zonne-energie uit tot de grootste energiebron ter wereld, en het TNO Solar Lab staat klaar om hieraan een wezenlijke bijdrage te leveren.