Wereldprimeur TNO met perovskietzonnecellen op gebogen dakpan

‘Voor zover ons bekend is dit wereldwijd het eerste elektrisch werkende zonnedakpanconcept op basis van flexibele perovskietzonnecellen’, vertelt Ilker Dogan, senior scientist bij TNO Solar. De perovskietzonnecelmodule op buigzame folie is in samenwerking met Advanced Solar Applications Technology (ASAT) aangebracht op een gebogen kunststof dakpan.

Beperkt rendementsverlies
‘Deze demonstrator van perovskiet zon-pv geïntegreerd in onze dakpannen laat zien dat commerciële introductie op korte termijn mogelijk is’, benadrukt ASAT-oprichter Karl Kiel.

Metingen laten zien dat het buigen van de pv-module op de dakpan slechts een beperkt effect heeft op het rendement. De afzonderlijke pv-modules haalden een energie-efficiëntie tot 13,8 procent. Na montage op een gebogen dakpan bleef 12,4 procent behouden. TNO spreekt van een belangrijke doorbraak, omdat de gebruikte materialen en processen direct toepasbaar zijn in de industrie. Ze werken onder normale omstandigheden en zijn geschikt voor maatwerk en grootschalige roll-to-rollproductie van flexibele zonnefolies, waarbij zonnecellen als het ware op een lopende band worden geproduceerd.

Van laboratorium naar productie
TNO heeft hiermee de volledige ontwikkelroute doorlopen: van kleine testcellen in het lab tot flexibele pv-modules van 10 bij 10 centimeter, tot uiteindelijk een perovskietzonnedakpan die direct toepasbaar is in de praktijk.

‘Zo kunnen daken en infrastructuur duurzame elektriciteit opwekken zonder concessies te doen aan ontwerp of esthetiek’, licht Roland Valckenborg, senior projectmanager bij TNO Solar, toe. ‘Dat maakt het een belangrijke stap voor de verdere ontwikkeling van zonne-energie in de gebouwde omgeving.’

Europese ambitie
De dakpan is het resultaat van samenwerking binnen het TNO Solar Programma, waarin expertise samenkomt op het gebied van materiaalontwikkeling, productietechnieken en testen. Het project is uitgevoerd met Nederlandse en Europese partners en ondersteunt de ambitie om de pv-maakindustrie in Nederland en Europa te versterken. ‘De nauwe samenwerking tussen nationale en Europese projecten stelt ons team in staat om de perovskiettechnologie verder te brengen richting een volledig roll-to-rollproductieplatform’, duidt Dogan.

TNO werkt de komende periode verder aan het verbeteren van de levensduur, betrouwbaarheid en opschaalbaarheid van de technologie. Daarmee wordt de basis gelegd voor een volgende fase waarin flexibele perovskietzonnecelmodules hun weg kunnen vinden naar commerciële toepassingen. TNO richtte afgelopen maand de spin-out Perovion Technologies op om deze commercialisatie mede te realiseren.

Brabantse innovatiecoalitie
De ontwikkeling van het prototype zonnedakpan is onderdeel van het project ‘Solar maakindustrie naar Brabant, Solliance 2.0’ dat financiële ondersteuning krijgt vanuit de provincie Noord-Brabant. ‘Deze demonstrator is een tastbaar en indrukwekkend resultaat van de Innovatiecoalitie Solar’, aldus Paul Gosselink, programmamanager New Energy bij de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM).

‘Dankzij de samenwerking in de innovatiecoalitie Solar en dankzij de slimme koppen bij TNO zijn dakpannen met zonnecellen een volgende stap in de energietransitie’, besluit Martijn van Gruijthuijsen, gedeputeerde Economie van de provincie Noord-Brabant. ‘Zo willen we zonne-energie beter, voordeliger en meer voorradig maken en leggen we een basis voor meer productie in Europa.’