Efficiëntste zonnepaneel ter wereld ontwikkeld

Share Button

Er is heel wat lef voor nodig om in de overvoerde markt voor zonnepanelen met een nieuw product te komen. Semprius, een start-up in samenwerking met de Duitse elektronicareus Siemens, durft het toch aan. Met reden. Hun zonnepaneel breekt alle efficiëntierecords voor ‘normale’ zonnepanelen met stukken.

Het Semprius zonnepaneel bestaat uit duizenden minizonnecellen met bijbehorende lenzen.

Het Semprius zonnepaneel bestaat uit duizenden minizonnecellen met bijbehorende lenzen.

Minilensjes met drie dunne laagjes
Semprius ontwikkelde een zonnepaneel dat gebruik maakt van kleine concentratorlenzen. Deze werken in combinatie met drie lagen galliumarsenide boven elkaar die elk gevoelig zijn voor een andere golflengte van het licht. Het gevolg is dat een veel grotere fractie van het licht in elektriciteit om wordt gezet dan in een “gewoon” zonnepaneel.

Een tweede voordeel is dat het gebruikte galliumarsenide veel meer zonlicht absorbeert dan silicium, het materiaal in de meeste zonnecellen.

 

Galliumarsenide: schaars en duur
Gallium is een schaars en dus duur metaal, dat een zo laag smeltpunt heeft dat het smelt in je hand. Het dodelijk giftige arsenicum komt veel meer voor, getuige, bijvoorbeeld, de vele slachtoffers van arsenicumvergiftiging door grondwater in onder meer Bangladesh. Deze zonnecel maakt zeer efficiënt gebruik van kleine hoeveelheden galliumarsenide door de concentratorlenzen die het zonlicht op een plekje, zo groot als een punt gezet met een balpen concentreren. Hierdoor is er per vierkante meter zonnepaneel toch maar enkele grammen gallium nodig.

 

Zuinige productietechniek
Dit krijgt Semprius voor elkaar door de zonnecellen te etsen op een drager van galliumarsenide. met behulp van een robot worden de zonnecellen overgebracht naar een goedkoop substraat. Zo kan met een kleine hoeveelheid galliumarsenide een enorme hoeveelheid zonnecellen goedkoop worden gefabriceerd.


Recordefficiëntie

Een derde partij heeft de zonnepanelen van Semprius doorgemeten en vastgesteld dat deze een recordhoge efficiëntie bereikt: 33,9%,  twee procent beter dan de efficiëntie van het beste huidige verkrijgbare commerciële zonnepaneel. Er bestaan al zonnepanelen met een efficiëntie van veertig procent, maar deze zijn zo duur dat ze alleen in zonneconcentrators en op satellieten interessant zijn. De hoogste efficiëntie ooit in een laboratoriumcel bereikt is 48%.


Minder dan tien dollarcent per kilowattuur

De fabriek van Semprius staat in de VS, maar kan toch met China concurreren door de extreem hoge efficiëntie van de cel. Daardoor kan een kleinere oppervlakte cellen dezelfde energie leveren als een groot goedkoop zonnepaneel. Op dit moment zitten de meeste kosten niet meer in de zonnepanelen zelf, maar in de installatiekosten, bevestiging en de begeleidende elektronica die de zonnestroom omvormt tot netstroom, waardoor deze cellen toch zeer interessant worden. Bij massaproductie verwacht Semprius dat de prijs per kilowattuur daalt tot onder de tien dollarcent (rond de zeven tot acht eurocent). Dit is een derde van de consumentenprijs in Nederland en is ongeveer gelijk aan de kosten van opwekking uit fossiele brandstoffen als gas.

 

Bronnen
Concentrated Solar Startup Sets a New Efficiency Record, Technology Review (2012)
Semprius bedrijfswebsite

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

14 reacties

  1. ben db bd schreef:

    wat leuk, wat leuk, wat leuk!!!
     
    tegen jullie gezegd behoorde ik ooit tot de drie vlegels welke in de jaren ’70 de energiebesparingsgroep in de toen nog grootste havenstad van het heelal van de grond hebben getild. Wat hebben we nuttig voor vele miljoenen aan maatregelen kunnen verwezenlijken!!
    Als bouwvakker beleefde ik binnen onze Dienst daar veel steun voor, zo ook mijn makker welke ook nog afgestudeerd bouwfysicus was. Edoch, onze collega welke bij het Energiebedrijf werkte, nog wel bij de afdeling verkoop ook!, werd bijkans ‘thuis’ gestenigd. (net als ik hier op het topic inzake christenhaat L).
     
    Toch werden zonnecollectoren toen nog weinig toegepast, omdat de kosten/baten analyse nog lang niet zo gunstig was. Zelfs toen ik hier mijn bejaarden- aanleun- woning in eigen tuin bouwde, na m’n VUT, met een keurig schuin dakvlak op het zuiden, heb ik niet met Greenpeace mee gedaan met de grote PV actie, met kwantiteits korting. Er moest nog te veel geld bij in ons landje met gemiddeld slechts zo’n 1600 zonuren in een jaar.
    Wel heb ik toen een bij m’n keteltje meeontwikkelde zonneboiler voor tapwater van Nefit aangeschaft, maar onze installateur vertelde vorige week of zo nog dat men hem op de beurs heimelijk vertelde dat die dingen qua kosten/baten in functie van duurzaamheid ook nog steeds weinig opleveren.
     
    Nou herinner ik mij een jaar of wat terug op TV de Chinese productie van grote PV’s op rol gezien te hebben, welke ook heel beloftevol zou wezen.
    Komen dóet het gewoon!
     
    Ach, ik ben er al weer tien jaar uit, want misschien zijn jullie er al lang mee begonnen. Aan dat stroomkabeltje vanuit de Sahara naar Europa en daar aan ons internationale net geknoopt. Nu gebruiken we ook atoomstroom uit Frankrijk, ooit hangen we met z’n allen aan die immense bos zonnepanelen welke m.i. de Sahara eens zullen overdekken. Reken er op dat het daar onder nog eens hartstikke lekker koel kan zijn hoor! (wel een zwikkie schuifpanelen maken voor de nodige klimaatbeheersing!) Welk ingenieursbureau wil mij nu reeds inkopen als graaicommissaris? J
     
    Om geopolitieke redenen lijkt het mij dan wel beter dat we dan een wereldheerser hebben. Volgens mijn Handboek (van de KPN of zoiets) komt er al heel gauw een, want zó houden we het niet lang meer, weten we inmiddels. Ook weet ik van de voorzeggingen dat die eerste het maar zeven jaar zal rooien, omdat die uit de verkeerde stal komt. Maar daarna wordt hij in het vuur gegooid door onze komende Wereldheerser, zo weet ik. En de onze zal 1000 jaar (het 7e millennium?) de baas zijn, met het stadje waar iedereen nu zo rot tegen doet, als residentie.
     
    Wat zullen al die prachtige zonnepanelen, waar we ook auto’s direct of indirect op laten rijden, (of zullen we die economisch laten laagvliegen, als slowflyers? de ontwikkelde sensoren houden die wel uit elkaar, voorzie ik visionair. Spaart veel asfalt, [waar we wel ook warmtedraden in gaan verwerken]), wat zullen ze dus dan een heerlijke duurzame functie hebben!
    Samen met al die andere prachtige nieuwe duurzame ontdekkingen, welke onze Schepper ooit reeds zo intelligent in Zijn schepping heeft neergelegd. (of er allemaal uit z’n eige selectieve toevalligheid in kwamen; met een kans van 1 op 1000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000?)
     

  2. Kees Chinees schreef:

    @ben db bd, anders ga je hier http://www.eo.nl heen dom zwetsen!?

  3. ben db bd schreef:

    @ mijnheer Chinees: uw bezonken mening in acht nemende, zult u een diep inzicht hebben in het technische hoogstandje, hier door Semprius/Siemens in de vorm van dit zonnepaneel neergezet.
     Ook voor de hoge galliumarsenidekosten, wellicht spaarzaam vindbaar en/of moeilijk winbaar, heeft u zeker alle begrip.
     
    Waar ik mij uitspreek als een voorstander van zeer grootschalige toepassing van zonnepanelen, (we hebben er in R-dam o.a. ook enkele grote utiliteitsgebouwdaken mee vol gelegd), zult u er zich ook zeker terdege van bewust zijn, dat als we deze kwetsbare hoogstandjes der techniek i.p.v. op onze veilige hoge daken, grootschalig in verre, doch zonrijke ‘zandbakken’ toe willen gaan passen, we immens grotere destructieve risico’s gaan lopen.
     
    U kent onze stroomkabel naar de Noorse waterkrachtcentrales; geopolitiek niet bedreigd, vinden we. Onze toenemende  gasafhankelijkheid van Rusland, welke niet schroomt, zoals we weten, om gerust ter wille van politieke redenen de afsluiters van de pijplijn onze kant op, bij strenge vorst dicht te draaien, maakt ons al zoveel kwetsbaarder.
    Vanwege de geopolitieke instabiliteit van Noord Afrika, welke er voor ons Europeanen niet beter op is geworden na de Arabische ‘lente’, waarvan we weten (u ook?) dat daar een heel strenge islamwinter op volgen zal, zou ik vooralsnog (wat ik nader genuanceerd heb, voelt u daarin mee?) geen grote kwetsbare, doch an sich wellicht heel renderende, projecten durven aan te vangen. Maar dat die tijd wel komt, benoem ik met overtuiging.
     
    Tot slot sprak ik als techneut nog even mijn uitermate grote bewondering uit voor het werk van de superintelligente Constructeur welke dit alles reeds in Zijn vóórontwerpen inbouwde. En er zal blijken nog veel meer mogelijkheden in te zitten!! Leuk hè?
     ( Zijn intelligentie t.o.v. onze beperkte floddermassa is zichtbaar zo onbenoembaar veel groter, als er aan de kansberekening waar ik mee afsloot, ook een oneindig aantal nullen ontbreekt; sorry daarvoor!)
     
    Rest mij slechts de vraag uw gebruikte woord zwetsen nader te (durven?) expliceren in verhouding tot mijn posting.
    (zoals te veronderstellen was, ben ik al lid van de EO, u ook? Er is weer ledenactie).

  4. ben db bd schreef:

    @ moerstaal: behoort jouw stelling en die van meneer chinees, niet meer op een ander topic thuis? Dat is er helemaal voor bedoeld om bepaalde opgekropte aversie te lozen. (goed voor je hartslag) Hier gaat het vooral om PV’s in functie van kosten, opbrengst, duurzaamheid enz. ik sleepte daar nog geopolitieke kwetsbaarheid bij grootgebruik in gebieden met hoge zongarantie en lage grondkosten bij.

    En eerlijk gezegd zou ik liever mooie groendaken maken en onze collectoren op mindere locaties droppen, teneinde onze steden wat meer te ontwoestijnen. (hoewel een vol met PV’s gelegd bitumendak wordt ook echt geen 70 graden meer hoor)
     
    Veel mensen roemden meneer Porsche om zijn constructieve kwaliteiten. En was het niet meneer Carrera welke voor sommige typen het design verzorgde? Ik heb nooit iemand horen zeiken als zo’n designer of constructeur door bewonderaars werd geroemd.
     
    Zelf heb ik als techneut heel veel materiaalkennis moeten leren. Van zand maken we o.a. glas, maar we zijn er zeer onlangs achter gekomen, als ik het goed begrijp, dat er ook onvoorstelbaar veel informatie in (waarschijnlijk gemodificeerde toestand?) opgeslagen kan worden. Mag ik mateloze bewondering hebben voor de constructeur van al die materialen, waar ook gallium er blijkens deze toepassing één van is?
    En wat denk je van de designer van jouw prachtige dochter? Dat was jij toch niet met je ogen dicht in ’t donker?
     
    Dat jij daarbij binnen jouw beperking aan een vent met baard denkt, acht ik niet in korting op mijn al of niet door jou toegestane zienswijze, maar wel op jouw indruk op mij, welke eerlijk gezegd voortgaande wel wat afneemt.
     
    Dank dat ik toch blijkbaar mijzelf mag zijn; blijf (of wordt?) jij dat ook gerust!!
    ook groetjes, ben
     

  5. Coennemans D. schreef:

    Hebben jullie niet het Parool gelezen van gisteren ?
     
    Hier in Amsterdam in het Science park is een uitvinding gedaan met een zonnepaneel met het rendement van 71% !!!
     
    Over 2 jaar (al)  productie rijp, 4x hoger rendement dan de huidige, reeds geïnstalleerde , NOW WE ARE TALKING.
     
     

  6. Daan schreef:

    Een beetje laat, maar ik denk dat hij dit bedoelt: http://www.eenvandaag.nl/v/99816
     

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger