Tandemzonnecellen leveren meer stroom uit hetzelfde dak

TNO heeft samen met vier Nederlandse industriebedrijven voor het eerst laten zien dat bifaciale tandemzonnecellen op industriele schaal te produceren zijn. De aanpak wekt onder praktijkomstandigheden 15 tot 30 procent meer stroom op dan gangbare siliciummodules, uit precies hetzelfde oppervlak. Dat maakt de techniek interessant voor bedrijfsdaken en zonneparken waar ruimte de beperkende factor is en het net onder druk staat.

Tandemzonnecellen benutten het zonlicht beter

Gewone zonnepanelen laten een deel van het zonlicht onbenut. Tandemzonnecellen lossen dat op door een perovskietlaag boven op de siliciumcel te stapelen, zodat beide lagen een ander deel van het spectrum omzetten. Doordat de panelen ook aan de achterzijde licht opvangen, ligt de opbrengst per vierkante meter hoger. Voor de energietransitie is die winst welkom, want de ruimte voor nieuwe zonne-installaties raakt op. Het combineren van bifaciale opvang met tandemzonnecellen geeft een rendement dat losse siliciumcellen niet halen.

Van veelbelovend onderzoek naar de fabriek

Binnen het Fit4Market-project mikten TNO en partners als Levitech, Tempress en SMIT Thermal Solutions niet op een recordrendement in het lab, maar op productie die aansluit op bestaande fabrieklijnen. De innovaties zitten zowel op cel- als op moduleniveau, met processen die zonnepaneelfabrikanten vandaag al gebruiken. Die keuze maakt opschaling van tandemzonnecellen realistisch. Het onderzoek naar tandemtechnologie bij TNO loopt al langer, zoals blijkt uit hun zonne-energieonderzoek in Petten.

Tandemzonnecellen op het dak getest

De testen tonen aan dat tandemzonnecellen 15 tot 30 procent meer vermogen leveren dan de bifaciale siliciummodules die als referentie dienden. Een eerste dakinstallatie bevestigde ongeveer 16 procent meer jaarlijkse stroomproductie. Inmiddels ligt een tweede generatie prototypes buiten om onder echte bedrijfsomstandigheden data te verzamelen. „Door te focussen op industriele processen laten we zien dat een hogere vermogensdichtheid in de praktijk haalbaar is”, aldus TNO-onderzoeker Valerio Zardetto. Zo dragen tandemzonnecellen bij aan meer hernieuwbare elektriciteit zonder extra grond.

Waar de techniek het meeste oplevert

Niet elk dak is geschikt. De grootste winst van tandemzonnecellen ontstaat op locaties waar het oppervlak vastligt en elke vierkante meter telt, zoals stedelijke daken en industrieterreinen. Ook utility-scale zonneparken profiteren, omdat een hogere energiedichtheid het benodige landoppervlak verkleint. TNO adviseert de opstelling bij een albedo van 10 tot 20 procent, en het ontwerp laat zich afstemmen op de lokale reflectie. Daarmee verschuift de discussie van maximaal labrendement naar wat een installatie in het veld echt oplevert.