De zon is een eindeloze bron van schone energie. Met fotovoltaïsche zonnecellen wordt die omgezet in stroom, of omgezet in warmte door zonneboilers, die stoom produceren voor de aandrijving van generatoren.
Silicium
Eerst wat theorie. De meeste zonnepanelen zijn opgebouwd uit foto-voltaïsche cellen, zonne-cellen, van silicium in kristalvorm, hetzelfde materiaal waaruit halfgeleiders worden gemaakt. Silicium is 'gewoon' zand, maar vraag, aanbod en de gewenste zuiverheid maken dat de prijzen van het spul enorm fluctueren. Silicium-cellen zijn desondanks relatief duur, maar wel het efficiëntst. Voor de productie kan volop leentjebuur worden gespeeld bij de semiconductor-industrie.
Thin film
Voor dunne-filmtechnologie of thin film technologie wordt een flexibele laag gebruikt, met daarop vaak cadmium- koperverbindingen of zogenaamd amorf silicium. Dat is goedkoper, maar het rendement is kleiner dan bij silicium en het materiaal is kwetsbaar. De dunne folie (1 micron, in plaats van honderden micron bij silicium) is wel flexibeler en daardoor kunnen architecten er beter mee uit de voeten. Dunne-film wordt weggewerkt tussen dakpannen, er wordt zelfs gewerkt met lagen die met de spuit zijn aan te brengen.
General Electric
Silicium maakt ongeveer 80 procent van een markt uit met een omvang van 28 miljard dollar, thin film is na een lange ontwikkelfase goed voor de rest en doet het goed in consumentenelektronica en de architectuur. Die verhouding zou weleens kunnen verschuiven. General Electric, de Amerikaanse gigant in (onder veel meer ) energie heeft solar omarmd.
PrimeStar Solar
GE heeft zich een tijd geleden ingekocht bij thin film-specialist PrimeStar Solar. Deze week kondigde de Amerikanen twee nieuwe thin film-producten aan waarmee ze echt willen gaan blazen: een cadmium-gebaseerde variant van PrimeStar, en een op koperverbindingen gebaseerde dunnefilm die samen met het Japanse Showa Shell Sekiyu. Beide producten zouden de prijs voor zonne-energie significant verlagen, bij een rendement en betrouwbaarheid die hoger zijn dan tevoren. "We gaan sneller groeien dan de markt, en dat zullen we doen als technologisch leider," aldus de GE-baas die over duurzame energie gaat.
Zonnepanelen vs. Thin Film
Het is nog wat vroeg om de dikke zonnepanelen van silicium vaarwel te zeggen. Vorig jaar had de industrie een totale productiecapaciteit van 10.000 megawatt, de fabrieken van GE en de Japanners zouden hier samen 120 megawatt aan dunne film-product aan toevoegen. Nog geen tien jaar geleden omarmde General Electric windenergie, en inmiddels is het wereldwijd de nummer twee in windturbines.
Solland, Scheuten
In Nederland was een tijd geleden Shell druk met de productie van zonnepanelen. Daarmee is de oliemaatschappij gestopt. Inmiddels zijn Solland Solar, opgezet door oud-Shelman Gosse Boxhoorn en Scheuten Solar, het bedrijf van glasfabrikant Jacques Scheuten, leidende producenten van zonnecellen en panelen.
SolayTec, Vitech
Bedrijven als SolayTec en Vitech ontwikkelen machines voor een nieuwe manier van zonnecellenproductie. Solaytec is een spin-off van TNO, dat vorig jaar nog circa 2 miljoen euro Pieken in de Delta-geld kreeg voor zijn dochter. Solaytec ontwikkelt een alternatieve manier om zonnecellen te produceren.
Layer disposition
Een zonnecel wordt, net als halfgeleiders, opgebouwd uit een reeks lagen, die gasvormig een voor een worden 'opgedampt'; het zogenoemde Atomic Layer Deposition of ALD. Bij Solaytec ligt de siliciumplak waarop dat gebeurt niet stil, maar beweegt hij langs de verschillende gassen, die van elkaar worden gescheiden van een inert gas. Op deze manier kan de productie met een factor 100 worden versneld. Met het Pieken in de Delta-geld willen Solaytec en acht partners via een proefopstelling het procedé marktlrijp maken. Met de ontwikkeling is 4,5 miljoen euro gemoeid, ongeveer de helft daarvan komt uit de subsidie.
Zonnevliegtuig
In de zomer van 2010 heeft het Solar Impulse-project 's werelds eerste bemande nachtvlucht uitgevoerd met een vliegtuig dat volledig op zonne-energie werkt. Na te kampen hebben gehad met een hardwareprobleempje is de HB-SIA gisterochtend dan toch vertrokken van een Zwitsers vliegveldje. Vanmorgen om negen uur is het toestel veilig geland. Binnen twee jaar wil Solar Impulse de Atlantische Oceaan oversteken, om in 2013 een rondje om de aarde te maken.
Solar Road
Ingenieursbureau Tauw en de Universiteit Twente gaan samen met de provincie Overijssel een proef uitvoeren om energie op te wekken op een traject van de N34. Trillingen van langsrazend verkeer doen het werk. Op die manier wekken weggebruikers duurzame energie op, zonder dat zij er iets voor hoeven te doen. Het project ‘Trillingen, bruisende bron van energie’ heeft hiervoor een geldprijs ontvangen uit het innovatieprogramma Mooi Nederland.
Piëzo-elektrisch materiaal
Voor deze proef wordt onder het wegdek piëzo-elektrisch materiaal aangebracht dat trillingen kan omzetten in energie. Naden in de weg of voegovergangen leveren trillingen op als er overheen gereden wordt. Die trillingen worden door het piëzo-elektrisch materiaal opgevangen en omgezet in energie voor bijvoorbeeld lichtmasten, verkeersinformatieborden of verkeersborden. Het piëzo-elektrisch materiaal is onderhoudsarm en niet afhankelijk van het weer.
Honda Laadstation
Honda ontwikkelt geavanceerde laadstations voor elektro-auto's, die hun energie betrekken van zonnepanelen. De Japanners willen de stations ook in de VS en China opzetten. Honda gaf onlangs een demonstratie van zijn plannen met elektrische en hybride auto's, scooters en zonne-energie. De laadstations hebben een zonnedak met een vermogen van 10 kilowatt, voldoende om vier auto's simultaan op te laden binnen 6 uur. Honda produceert de zonnepanelen ook zelf.
