Maart 2024
5 vragen en antwoorden over dunne film pv
Het aandeel dunne film pv neemt om verschillende redenen toe. Maar wat zijn dunne film zonnepanelen nu eigenlijk, waar zitten de voordelen en hoe duurzaam is deze technologie? Vijf vragen en bijbehorende antwoorden over dunne film pv.
1. Wat is het verschil met ‘gewone’ pv-panelen?
Een eerste verschil ligt in de toegepaste materialen. Kristallijne zonnepanelen – zowel mono- als polykristallijn – zijn het bekendst en worden gemaakt op basis van silicium; een mineraal uit kwartszand. Dunne film pv-panelen zijn beschikbaar als aSi-, CdTe- en CIS- of CIGS-panelen. De laatste twee worden het meest toegepast en maken gebruik van koper, indium en selenium (CIS) eventueel aangevuld met gallium (CIGS). Op deze materialen wordt een laagje glas aangebracht.
Een ander verschil is dat de kristallijne zonnepanelen zijn opgebouwd uit kleine individuele zonnecellen die aan elkaar zijn gekoppeld via een stroomdraad. Dunne film zonnepanelen bestaan daarentegen uit een enkelvoudige, egale laag waar de stroomdraden doorheen lopen. Tot slot onderscheiden ze zich door de afmetingen: dunne film zonnepanelen zijn kleiner (1,25 x 1 m) dan mono of poly kristallijne zonnepanelen (1,65 x 1 m), maar ook dunner: gemiddeld 7 versus 30 mm.
2. Welke voordelen biedt het?
Ten opzichte van kristallijne panelen biedt dunne film verschillende voordelen, zoals:
Een glad, zwart oppervlak en geringe dikte. Het gladde oppervlak werkt ook vuilafstotend.
Het werkt ook bij heel weinig lichtinstraling en is hierdoor geschikt voor verticale toepassingen.
Het is buigzaam en hierdoor ook op gekromde oppervlakken aan te brengen.
Door het lage gewicht zijn geen constructieve aanpassingen aan gebouwen nodig.
Door de gunstige temperatuurcoëfficiënt heeft dunne film pv ook bij hogere temperaturen een goede opbrengst.
Schaduw heeft minder invloed op de werking van het paneel; alleen het beschaduwde deel levert bij dunne film pv geen stroom; bij kristallijne panelen kan op een bepaald moment het hele paneel uitvallen.
Er zijn minder productiestappen en chemicaliën nodig tijdens de productie, wat dunne film pv minder milieubelastend maakt dan kristallijne panelen.
Verder biedt het een hogere opbrengst in kWh per Wp en heeft het een lagere aanschafprijs dan kristallijne panelen.
3. Hoe groot is de efficiëntie?
Het rendement van dunne film pv is over het algemeen lager dan bij kristallijne panelen. Voor dunne film gelden percentages tot ongeveer 18 procent, terwijl de kristallijne panelen richting de 20 procent en daaroverheen gaan. Maar de ontwikkelingen op laboratoriumschaal gaan hard. Zo is melding gemaakt van CIS-panelen met een maximaal rendement van iets meer dan 22 procent en CIGS-panelen tot boven de 23 procent. Het Fraunhofer Instituut voor zonne-energiesystemen bevestigde deze prestaties.
Belangrijk om te realiseren is dat het rendement van een zonnepaneel niet hetzelfde is als opbrengst. Voor dunne film pv geldt dat het rendement per vierkante meter (dak)oppervlak lager ligt dan bij kristallijne pv; de opbrengst per Wp is echter hoger.
1. Prijzen van verschillende soorten pv-panelen (bron: Homedeal.nl).
4. Waar is het toepasbaar?
Door het flexibele karakter van dunne film pv in combinatie met het lage gewicht en de geringe dikte, maakt toepassingen op veel meer oppervlakken mogelijk dan alleen het dak. Zo is het ook aan te brengen op bijvoorbeeld gevels, straatmeubilair, (fiets)paden en geluidsschermen, maar ook op mobiele voertuigen of kunstwerken. Het is hiermee dan ook bij uitstek geschikt om te integreren in de gebouwde omgeving of als halffabricaat in bestaande producten, bijvoorbeeld gevelpanelen.
Afhankelijk van het soort dunne film pv dat wordt gekozen, moeten de panelen worden geaard om versnelde degradatie te voorkomen. Aarding is bijvoorbeeld aan te raden bij enkel geïsoleerde dunne film pv; bij dubbele isolatie is het niet nodig. Verder zijn praktisch alle omvormers aan te sluiten zolang het maximale spanningsbereik in de gaten wordt gehouden. De spanning bij dunne film kan namelijk hoger liggen dan bij kristallijn.
5. Hoe zit het met kosten en duurzaamheid?
De kosten van dunne film pv liggen over het algemeen lager (zie tabel 1). Uiteraard is een en ander afhankelijk van het formaat, het merk en de kwaliteit.
Wat het milieu betreft is dunne film pv voordeliger. Er zijn minder productiestappen nodig, het energiegebruik tijdens de productie is lager en bovendien zijn er minder materialen nodig waaronder schaarse grondstoffen.
Tot slot is dunne film pv inmiddels relatief goed te recyclen. In Zweden is onlangs een proces bekend gemaakt waarbij 100 procent van het zilver en tot 85 procent van het indium is terug te winnen. Onderzoek naar recycling gaat echter nog verder om onder meer de benodigde recyclingprocessen milieuvriendelijker te maken.