Trends en ontwikkelingen in de wereld

De wafers gaan dunner en groter worden en met een hogere zonnecelefficiëntie. Hierdoor gaan de kosten verder dalen. Voorspelt het Chinese marktonderzoeksbureau InfoLink. (2023)

De reguliere dikte nam af van 175 micrometer begin 2021 tot 150 à 155 micrometer eind 2022. Sommige fabrikanten van n-type TOPCon-zonnepanelen realiseerden zelfs massaproductie met een waferdikte van 135 à 140 micrometer.

Het marktaandeel van M6-wafers van 166 bij 166 millimeter is afgelopen jaar snel gedaald; van 42 naar 15 procent. Momenteel domineert het formaat M10-formaat van 182 bij 182 millimeter de maat. Ze zijn samen met G12-wafers van 210 bij 210 millimeter goed voor 82 procent marktaandeel. M10-wafers zullen naar verwachting op korte termijn mainstream blijven, terwijl het aandeel van G12-wafers geleidelijk zal toenemen.

De reguliere p-type perc-zonnecellen hadden begin 2020 een rendement van 21,9 procent en dat groeide in 2021 tot 22,4 à 22,5 procent. Eind vorig jaar was dat al 23 procent. Het verder verhogen van de efficiëntie van dit type zonnecellen vormt een bottleneck, terwijl de efficiëntie van n-type TOPCon- en heterojunctiezonnecellen juist blijft toenemen. Die is inmiddels de grens van 24 procent gepasseerd. Dit gaat mainstream worden.

De kosten gaan in 2023 misschien wel 20 % dalen.

Panelen van meer dan 550 WP

In 2020 startte het Chinese JA Solar met de massaproductie van zonnepanelen met een vermogen van 545 wattpiek. Dit met nieuwe celtechnologie met M10 siliconen wafers. Prijs nog onbekend. 

Ook toonde het bedrijf op een vakbeurs een prototype van een zonnepaneel de JumboBlue. Dit model maakt gebruik van een drievoudig uitgesneden cel, waardoor een maximaal vermogen van 800 wattpiek wordt behaald. Dat zou een record zijn. 

2020 47,1 % rendement door onderzoekers van het NREL via met een speciaal soort cel met zes soorten materialen, verdeeld over 140 laagjes. Samen zijn deze laagjes niet dikker dan een haar.

BP

BP gaat 900 miljoen uitgeven aan zonnepanelen in Portugal. Met productie van waterstof voor transport. (2021)
Spanje opent grootste zonnepark van 590 MW (2022) goed voor 335.000 huishoudens.

2024 Waarschijnlijk gaan we richting de 3 miljoen zonnepanelen - dat zijn er meer dan in heel Afrika.  

2022 Onderzoekers van TNO, TU Eindhoven, imec en TU Delft zijn er in geslaagd om met behulp van perovskiet een zonnecel te maken met 30,1 procent rendement. Een wereldrecord.

2019; De eerste 330 Wp panelen op de markt. Jinkosolar M330 M-60H-V De nieuwste zonnecel van Sharp kan met een efficiënte van 44,4 procent zonlicht omzetten in elekriciteit. Het zonlicht wordt op de cel gefocust door een ingenieus systeem van lenzen. In de zonnecel zitten verder drie zogenoemde fotovoltaïsche lagen die elektriciteit opwekken uit het licht. In deze lagen zijn onder meer de elementen indium, gallium en arseen verwerkt. Het oude efficiëntierecord stond op ook op naam van Sharp. In 2012 werd door het Japanse bedrijf een zonnecel geproduceerd die gemiddeld 43,5 procent van zonlicht omzette in elektriciteit.-through;"> This can change the world (filmpje)

In 2018 of 2020 kost zonnestroom in gunstige gebieden 3,5 tot 5 cent per kilowattuur en in Nederland 10 cent. Zonne-energie kan twintig jaar lang voor een vaste lage prijs worden aangeboden en daar kan geen concurrent tegenop. ,,Zonne-energie wordt niet zomaar concurrerend, maar ultra concurrerend en zal bijna alle andere energiebronnen vervangen als basisleverancier van stroom,” aldus Lepercq.
Wim Sinke zegt: ,,Zonne-energie heeft geen doorbraak nodig, zonne-energie ís de doorbraak.

De Rijksoverheid wil in 2020 vier gigawatt aan zonnestroom hebben gerealiseerd en wil hebben dat er 10.000 mensen werkzaam in zijn. Eind 2011 stond nog ‘slechts’ 132,6 megawatt aan zonnestroom is geïnstalleerd. Men gaat de krachten op het gebied van zonne-energie bundelen wil in 2020 ruim 1 miljoen daken belegd hebben met zonnepanelen. Zie rapport ’Innovation contract solar energy, towards green jobs, building our solar future’

India verwacht dat het hun grootste industrie wordt en een gebied als Frankrijk kan genoeg leveren voor de hele wereld. Er is woestijn en zoninstraling genoeg. Ook Spanje timmert hard aan de weg. De technologie wordt steeds beter en goedkoper en de tijd is gekomen om te stoppen met investeren in centrales op kolen, aardgas of kernenergie. In Nederland straalt op een vlak vlak van 1 m2 onder een hoek van 45 graden 4016 MJ per jaar  in. In Zuid Europa is dat 5780 en in de tropen zelfs 7200 MJ/m2. In juni straalt 10 x zoveel licht op het vlak dan in december.

Om in 2020 ‘fossielvrij’ te zijn, wil de provincie Friesland in 2015 voor 50 Megawatt aan zonnestroom produceren.
Zo heeft Energiewacht in februari een leaseconstructie geïntroduceerd, waarbij particulieren zonnepanelen op hun dak krijgen. Ze hoeven zelf niets te investeren en hun stroomprijs blijft de komende jaren gelijk. Daar meldden zich binnen vier dagen al 800 mensen voor aan. Op bedrijventerrein De Hemrik helpt Leeuwarden tien bedrijven met een laagrentende lening investeren in zonnepanelen op hun dak. Ambtenaren van de gemeente kunnen zelf via hun salaris een ‘PV-privé’ pakket met zonnepanelen afbetalen en verder wil de stad op zoveel mogelijk gemeentelijke gebouwen en scholen zonnepanelen leggen.

Er bestaat ook al een zonnestroomverdeler die stroom van één grote installatie kan verdelen over aansluitingen van huishoudens. Dat is financieel (en belastingtechnisch) gunstiger.

De opbrengsten ontwikkelen zich als bovenstaand. Paars multi junction zonnepanelen (>40 %) Blauw kristallijn Si (22%) In 2024 25,1 %. Groen dunne laag, folies 17 %, Rood verf 10 % en organische panelen 4 %. Zie onder voor meer details...
Perovskiet 30,1 % (2024) en perovskiet en silicium 35 %.

. 

Nederlandse en Duitse wetenschappers hebben in 2023 36,1 procent rendement behaald met de multi-junctiontechniek waarbij verschillende licht-absorptielagen op elkaar worden gestapeld. Elke laag absorbeert effectief een specifiek deel van het kleurenspectrum van het zonlicht.

Nog beter zou zijn als oliesjeiks zouden gaan investeren in drijvende eilanden vol zonnepanelen.
 

De trends gaan richting
-  super hoge efficiency concepten via nanotechnologie
(volledig gebruik van alle golflenten in licht en lichtconcentratie)
- super lage kosten concepten
(zeer snelle en vervaardiging zonder vacuum te gebruiken en materialen met lage kosten).

De prijs daalt ook



Trends m.b.t. efficiency, prijs en hoeveelheid geinstalleerd vermogen.

(Wim Sinke)

Voorbeelden in ChinaIn Dezhou staat het grootste bouwwerk van zonneboilers en zonnecellen. 88 % van de energie wordt er door opgewekt.

Thailand heeft in 2021 de grootste drijvende zonneboerderij ter wereld. Bij een dam liggen tienduizenden zonnepanelen in zeven grote vlakken. Samen hebben ze een vermogen van 45 megawatt

Archief

In Duitsland wordt 20 % van de energie duurzaam opgewekt. Investeren in zonne-energie in Duitsland levert 20 jaar lang 8 % rente. Op 29 mei 2012 vestigde Duitsland een wereldrecord en produceerde met haar zonnepanelen 22.000 MW stroom = evenveel als 20 kerncentrales. In 2011 was dat nog 14.000 MW. In 2013 stond er al 32.000 MW = 140 miljoen panelen. Levert 5 % van alle stroom in Duitsland maar als de zon schijnt wel 50 %. Op 2 uur van Shanghai (in Tolesun) wordt 2 GW aan zonnepanelen per jaar gemaakt (van de 18 GW) en op de lange termijn moet 20 - 40 % er vandaan komen.Dit in enorme fabrieken met vele robots. OTB (Only the Best uit Best) bouwt er de machines die laagjes op de cellen dampen. Tempres Smit Ovens de ovens. Levitech zorgt er voor dat de cellen zwevend door de productieruimten gaan. De omzet voor Nederland is 1,5 miljard (maar over een paar jaar doet China het zelf). Er komt PV in allerlei kleuren, vormen en toepassingen.

Het mondiale productievolume van PV cellen is in 2008 met 80% gestegen ten opzichte van 2007, tot een totaal van 7.3 gigawatts (GW) per jaar. Op dit moment is China de grootste producent van zonnecellen, gevolgd door de Europese Unie (EU). De EU heeft in het Economic Recovery Package voor in totaal 135 miljard euro aan groene maatregelen opgenomen, waarvan 25,2 miljard voor duurzame energie en 15,8 miljard voor onderzoek en ontwikkeling. Dit klinkt als veel, maar China's Energy Revitalisation Plan is veel omvangrijker. Zij zet 309 miljard euro in voor investeringen in duurzame energie en 436 miljard euro voor investeringen in smart energy grids. In 2011 exporteerde China voor € 21 miljard aan zonnepanelen naar de EU. China neemt tweederde van de wereldwijde productie van zonnepanelen voor zijn rekening, waarvan 80% bestemd is voor de export, met de EU als grootste afzetmarkt.