Over de hele wereld werken een aantal bedrijven, van Oxford, Engeland tot Redwood City, Californië, aan het commercialiseren van een nieuwe zonnetechnologie die de adoptie van hernieuwbare energieopwekking verder zou kunnen stimuleren.
Eerder dit jaar ontving Oxford PV, een startup die samenwerkt met Oxford University, 3 miljoen dollar van de Britse overheid om de technologie te ontwikkelen, die een nieuw soort materiaal gebruikt om zonnecellen te maken. Twee dagen geleden heeft een bedrijf genaamd Swift Solar in de VS $7 miljoen opgehaald om dezelfde technologie op de markt te brengen, volgens een aanvraag bij de Securities and Exchange Commission.
De nieuwe fotovoltaïsche technologie, een perovskietcel genoemd, maakt gebruik van hybride organisch-anorganisch lood- of tinhalogenide-gebaseerd materiaal als de lichtopvangende actieve laag. Het is de eerste nieuwe technologie in jaren die de belofte biedt van een betere efficiëntie bij de omzetting van licht in elektrische energie tegen lagere kosten dan bestaande technologieën.
“Perovskiet heeft ons echt laten nadenken over wat we kunnen doen met de op silicium gebaseerde zonnepanelen die we tegenwoordig op daken zien”, zegt Sam Stranks, de belangrijkste wetenschappelijk adviseur en een van de medeoprichters van Swift Solar, in een Ted Talk. “Nog een aspect dat mij enorm boeit: hoe goedkoop deze gemaakt kunnen worden. Deze dunne kristallijne films worden gemaakt door twee goedkope, gemakkelijk voorkomende zouten te mengen om een inkt te maken die op veel verschillende manieren kan worden afgezet. Dit betekent dat perovskietzonnepanelen minder dan de helft van hun silicium-tegenhangers zouden kunnen kosten.
De perovskietzonnecellen werden voor het eerst in 2009 door Japanse onderzoekers in zonnecellen opgenomen en hadden een lage efficiëntie en een gebrek aan stabiliteit om breed in de productie te kunnen worden gebruikt. Maar de afgelopen negen jaar hebben onderzoekers zowel de stabiliteit van de gebruikte verbindingen als de efficiëntie die deze zonnecellen genereren gestaag verbeterd.
Oxford PV, in het Verenigd Koninkrijk, werkt nu aan de ontwikkeling van zonnecellen die een conversie-efficiëntie van 37 procent kunnen bereiken – veel hoger dan bestaande polykristallijne fotovoltaïsche of dunnefilmzonnecellen.
In het verleden zijn nieuwe chemie voor de productie van zonnecellen aangeprezen, maar de kosten vormen een obstakel voor de commerciële uitrol, gezien de goedkope zonnepanelen die deels te danken zijn aan een enorme druk van de Chinese overheid om de productiecapaciteit te vergroten.
Veel van die fabrikanten gingen uiteindelijk failliet, maar de overlevenden slaagden erin hun dominante positie in de industrie te behouden door de noodzaak voor kopers om naar nieuwere technologieën te kijken voor kosten- of efficiëntiebesparingen te verminderen.
Er bestaat ook een risico waar deze nieuwe technologie mee te maken heeft, maar de belofte van radicale efficiëntieverbeteringen tegen kosten die laag genoeg zijn om kopers aan te trekken, zorgt ervoor dat investeerders opnieuw geld steken in alternatieve zonnechemie.
Oxford PV heeft al een wereldwijd toonaangevend efficiëntiecijfer voor op perovskiet gebaseerde cellen vastgesteld op 27,3 procent. Dat is al 4 procent hoger dan de toonaangevende monokristallijne siliciumpanelen die momenteel verkrijgbaar zijn.
“Vandaag de dag zijn perovskiet-op-silicium-tandemzonnecellen van commerciële grootte in productie op onze proeflijn en optimaliseren we apparatuur en processen ter voorbereiding op commerciële inzet”, zegt Chris Case, CTO van Oxford PV, in een verklaring.
