Onderzoekers uit China en Hongkong hebben een nieuw type zonnecel ontwikkeld die tal van voordelen moet opleveren tegenover bestaande technologie. Zonnepanelen zouden hierdoor veel goedkoper kunnen worden en bovendien langer operationeel blijven.
Chinese doorbraak moet zonnecellen tot 75 procent goedkoper maken

Waarom is dit belangrijk?
China begint een steeds grotere houdgreep op de wereldwijde zonnepanelenmarkt te krijgen. Vorig jaar waarschuwde het Internationaal Energieagentschap (IEA) bijvoorbeeld al dat het land de hele toeleveringsketen begint te domineren. Die machtsconcentratie kan verder toenemen indien het land ook koploper wordt op vlak van innovatie in de sector.De essentie: Geen silicium meer, het materiaal dat momenteel wordt gebruikt om zonnepanelen te maken, maar perovskiet. Dat is volgens sommigen, inclusief de hierboven vermelde onderzoekers, de toekomst van de sector. Maar hoewel het materiaal veelbelovend is, is het zeer kwetsbaar, waardoor het tot nu toe nog geen grootschalige intrede heeft gedaan op de zonnepanelenmarkt.
- Perovskiet geniet een aantal voordelen tegenover silicium. Het materiaal is goedkoop, is in grote hoeveelheden aanwezig op aarde en is relatief eenvoudig te bewerken. Zonnecellen die met perovskiet worden gemaakt, kunnen bovendien een hogere energie-efficiëntie behalen dan wanneer men silicium gebruikt.
- Er zijn echter ook nog wat uitdagingen die moeten worden overwonnen, voordat de technologie gecommercialiseerd kan worden. Het grootste nadeel is dat de capaciteit van zonnecellen met perovskiet relatief snel afneemt, omdat ze heel gevoelig zijn wanneer ze worden blootgesteld aan vocht, zuurstof en wisselende temperaturen. Een ander probleem dat nog moet worden opgelost is dat perovskiet lood bevat en zeer moeilijk te recycleren is.
- Die eerste uitdaging zou nu zijn opgelost, meent een team van onderzoekers uit China en de Speciale Administratieve Regio (SAR) Hongkong. In een studie die in het vakblad Science werd gepubliceerd, beweren zij dat ze een manier hebben gevonden om zonnecellen gebaseerd op perovskiet te ontwikkelen die na 1.200 uren dienst slechts 10 procent van hun capaciteit verliezen. Dat is zelfs het geval wanneer die bij hoge temperaturen (tot 65 graden Celsius) worden gebruikt. De cellen zouden in nieuwstaat een rendement hebben van 25,6 procent. Ter vergelijking: het rendement van huidige zonnepanelen ligt tussen de 15 en 22 procent.
Schaalbare oplossing
Ook belangrijk: Het gaat niet enkel om een oplossing op papier, die in de realiteit veel te duur of onpraktisch zou zijn om te implementeren, beweren de wetenschappers in een interview met de Chinese staatspers SCMP. “Hoewel de in het laboratorium geteste apparaten relatief klein zijn, zijn de fabricagemethoden eenvoudig en zeer schaalbaar, wat duidt op geschiktheid voor productie op grote schaal”, klinkt het.
- Bovendien zou de technologie het potentieel hebben om zeer goedkoop te worden, eenmaal de productie opgeschaald wordt. Volgens de wetenschappers kan uiteindelijk elektriciteit geproduceerd worden aan 5,45 dollar per megawattuur (MWh). Bij huidige zonnepanelen bedraagt de kostprijs zo’n 24 dollar per MWh, zegt professor Zhu Zonglong, een van de auteurs van de studie.
- Indien China erin slaagt om deze technologie te commercialiseren, zal het land nog dominanter worden op de zonnepanelenmarkt. Nu al heeft het land een marktaandeel van meer dan 80 procent in alle productiefases van zonnepanelen in handen. Volgens het IEA zal dat de komende jaren enkel toenemen.