Zonnecellen

Zonnecellen zetten zonlicht direct om in elektriciteit. Ze zijn een grote belofte voor toekomstige energievoorziening. Een belangrijk voordeel is dat de techniek klein- en grootschalig valt toe te passen, zowel in dichtbevolkte als in afgelegen gebieden. De huidige commercieel beschikbare zonnepanelen en de systemen waarin die worden toegepast zijn evenwel nog duur, waardoor de opwekkosten van zonnestroom in Nederland ongeveer 50 €ct/kWh bedragen. Dit is circa tien keer meer dan bij fossiele brandstoffen en kernenergie. Het gevolg is dat de bijdrage van zonnecellen aan de wereldwijde elektriciteitsproductie nog zeer beperkt is. De mogelijkheden voor kostenverlaging zijn echter enorm (ook een factor tien), zowel door technologische ontwikkelingen en vernieuwingen als door schaalvergroting bij productie en installatie. Daarom wordt algemeen verwacht dat zonnestroom over ongeveer tien jaar kan concurreren met consumentenprijzen en op langere termijn met groothandelsprijzen van stroom. Er zijn verschillende soorten zonnecellen te koop en er zijn nog meer soorten in ontwikkeling in de laboratoria. De huidige markt wordt gedomineerd door de kristallijn silicium technologie, die nog veel goedkoper en aanzienlijk efficiënter kan worden. Daarnaast zijn diverse soorten dunne film zonnecellen te koop, die minder materiaal gebruiken en daarom een kostenvoordeel kunnen hebben. De kunst is om het rendement voldoende hoog te krijgen en hoogwaardige, grootschalige productie op te zetten.

Om zonnestroom over de volle breedte te kunnen laten concurreren zijn waarschijnlijk geheel nieuwe soorten zonnecellen nodig, met een heel hoog rendement en zeer lage kosten. Daarom werkt men wereldwijd en ook in Nederland aan zonnecellen gebaseerd op nieuwe materialen en op nieuwe omzettingsprincipes. Gelukkig krijgen laboratoria steeds meer inzicht in de fundamentele mechanismen die zonlicht in elektrische energie omzetten. De heilige graal is een zonnecel die alle kleuren licht efficiënt kan omzetten.

Het is een hardnekkig misverstand dat de productie van zonnestroomsystemen meer energie kost dan de systemen over hun hele leven opleveren. Feit is dat het in Noordwest Europa ongeveer drie jaar duurt voordat de energie die nodig is om een compleet systeem te maken en te installeren, is teruggewonnen. Dat is slechts ongeveer 1/10 van de levensduur.