Flexibele zonnecellen zijn lichter en buigzamer, waardoor ze ook op gebogen oppervlaktes gemonteerd kunnen worden. Ondanks dat ze licht en buigzaam zijn, zijn ze zeer sterk; je kan er zelfs overheen lopen. Flexibele zonnecellen zijn daarmee bijvoorbeeld ideaal voor auto’s, boten en campers. Daarnaast kunnen ze gemakkelijk verwerkt worden in gevels, zonneschermen, dakpannen en glazen. Of wat te denken van de Roll-Array van Renovagen? Een compleet zonne-energiesysteem dat gemakkelijk te transporteren is en binnen enkele minuten klaar is voor gebruik. Met dit oprolbaar zonnetapijt kan volledig off-grid energie opgewekt worden, ideaal voor militaire basissen, rampsituaties en bouwplaatsen.
Flexibele zonnecellen zijn dus breed inzetbaar. Dit gebeurt echter nog weinig. Dat komt vooral door het rendement en de prijs van de zonnecellen; het rendement is vooralsnog te laag en de prijs juist te hoog. Toch worden juist hierin grote stappen gezet. In 2013 waren Zwitserse wetenschappers van Empa er al in geslaagd om flexibele zonnecellen met een rendement van 20,4% te ontwikkelen. Begin 2016 hebben onderzoekers van NREL en CSEM door de combinatie van twee verschillende vormen van zonnecellen in één tandemconstructie een efficiëntierecord van 29,8% weten te behalen.
Daarnaast zijn flexibele zonnecellen lang niet meer zo duur als vroeger. Naar verwachting zakt de prijs nog meer wanneer de roll-to-roll productiemethode grootschalig kan toegepast worden. Dan is het zelfs mogelijk dat flexibele zonnecellen goedkoper geproduceerd worden dan normale zonnecellen.
Roll-to-roll
Het onderzoeksconsortium Solliance heeft eind 2015 een unieke roll-to-roll productiemachine voor flexibele zonnecellen in gebruik genomen. Hiermee kunnen folies van plastic of metaal gemaakt worden ,ten behoeve van de creatie van flexibele elektronica, waaronder oled en flexibele zonnecellen.
De machine moet het mogelijk maken om flexibele zonnecellen grootschalig op rol te produceren. Dit biedt ongekende mogelijkheden voor geïntegreerde PV-toepassingen in de gebouwde omgeving (Building Integrated PV), waardoor de BIPV techniek naar verwachting een serieuze vlucht kan nemen. Naar verwachting zal Solliance een verdere samenwerking met Dyesol zoeken, een Australisch marktleider in de toepassing van perovskiet in dunne-film zonnecellen.
Zonnecellen steeds efficiënter
Niet alleen op het gebied van flexibele zonnecellen vinden in rap tempo technologische ontwikkelingen plaats. Ook bij zonnecellen in het algemeen stapelen de ontwikkelingen zich in rap tempo op. Al jaren wordt de loftrompet gestoken over perovskiet, een veelbelovend materiaal voor dunne-film zonnecellen en een mogelijke vervanger voor silicium. Onlangs zijn Amerikaanse onderzoekers erin geslaagd om een zonnecel van perovskiet te vergroten zonder dat er een grote rendementsdaling plaatsvond; een ontwikkeling die grote vooruitgang teweeg kan brengen.
De wetenschap is continu op zoek naar manieren om zonnecellen zo efficiënt mogelijk te maken. Onlangs introduceerden Energieonderzoek Centrum Nederland en Tempress Systems nog een manier om dankzij een laagje polysilicium tussen de silicium wafer en de metalen contacten spanningsverliezen in zonnecellen te voorkomen. Op korte tijd werd al een rendement van 20,7% bereikt en naar verwachting zal snel een rendement in de richting van 25% kunnen gehaald worden.
Dave Blank, hoogleraar aan de Universiteit Twente, gaat tijdens een college dieper in op de zoektocht naar nieuwe materialen. Materialen die zowel transparant als geleidend zijn. Deze ‘transparante geleidende oxides’ hebben tal van toepassingen en kunnen onder meer ook de zonnecellen van de toekomst worden. Zonnecellen die ‘onzichtbaar’ zijn en in staat zijn om meerdere facetten van het zonlicht om te zetten in energie, waardoor ze efficiënter zijn en meer opleveren. Deze robuuste, transparante en dunne zonnecellen van de toekomst kunnen bijvoorbeeld in het glas van gebouwen of in dakpannen geïntegreerd worden.