Zonnecellen worden veel ingenieuzer en goedkoper

De CO2-reductie van 20 procent die de Europese Unie voor ogen heeft, „kan makkelijk door zonne-energie worden bewerkstelligd”, zegt Ruud Schropp, hoogleraar natuurkunde aan de Universiteit Utrecht. „Maar zonne-energie lijkt wel uit beeld geraakt.”

Schropp doet al jaren onderzoek naar de toepassing van zonnecellen, die zonlicht omzetten in elektriciteit. „Het punt is dat stroom uit zonnecellen vooralsnog veel duurder is dan stroom uit het stopcontact. De prijs per kilowattuur is op dit moment te hoog.” Sinds in Nederland de subsidie is afgeschaft door het vorige kabinet, zijn zonnepanelen vanwege de hoge investeringskosten bij de burger uit de gratie.

De hoogleraar wijst erop dat in een land als Duitsland de overheid wel aan betrouwbare ’marktondersteuning’ van zonne-energie doet. „Duitse burgers krijgen een terugleververgoeding voor de zonnestroom die ze aan het net leveren. Daar varen de fabrikanten van zonnecellen wel bij: door hun extra inkomsten investeren ze makkelijker in nieuwe technologie. Dat komt de innovatie van zonne-energie ten goede.”

In het laboratorium van Schropp - alsook aan de universiteiten van Delft en Eindhoven en bij het Energie Onderzoekscentrum (ECN) - zitten ze echter niet stil. „De kunst is de prijs van zonnecellen omlaag te brengen door slimme trucs”, zegt Schropp. „Wij werken nu aan de tweede generatie zonnecellen, die met veel minder materiaal worden gemaakt, en daardoor goedkoper zijn per opgewekte kilowatt-uur dan de klassieke cellen.”

Zowel de gangbare zonnecellen als de moderne cellen zijn gemaakt van silicium, hoewel er ook intensief onderzoek plaatsvindt naar CIS (Koper, Indium, Selenium) als alternatieve halfgeleider. Als zonlicht op het halfgeleidermateriaal valt, ontsnapt een aantal negatief geladen elektronen en zorgt voor stroom. Elk foton in het invallende licht dat geabsorbeerd wordt, levert één elektron. „Het materiaal moet daarom goed licht absorberend zijn.”

Schropp laat een stuk silicium zien dat is afgezaagd van een groot blok. „Dit is het klassieke werk,’ ’zegt hij. Vervolgens toont de hoogleraar een stukje glas met een flinterdun ’filmpje’ silicium, dat er heel anders uit ziet. „Dit is de bouwsteen van de nieuwe generatie zonnecel. Hetzelfde materiaal, maar veel economischer gebruikt en eenvoudiger op grote schaal te produceren.”

Het idee is simpel: minder bulkmateriaal gebruiken is goedkoper. Het is echter lastiger een dun filmpje silicium aan te brengen op glas of metaalfolie. „Om dunne-filmsilicium te produceren, moet je eerst een siliciumverbinding in gasvorm ontleden bij een temperatuur van minimaal 200 graden”, zegt Schropp. „Het is een van de belangrijkste technische uitdagingen die temperatuur omlaag te brengen.”

Als dat lukt – en de experimenten zijn veelbelovend –, is het kostje gekocht voor zonne-energie. „Als de temperaturen maar laag genoeg zijn, wordt het mogelijk silicium zelfs op plastic of papier aan te brengen.”

Voorlopig gaapt tussen het laboratorium en de grootschalige fabricage van tweede generatie zonnecellen een kloof. „We worden geholpen door de zorg om het klimaat.”

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden