Innovatie en de opkomst van zonne-energie

De zon is een onuitputtelijke bron van energie voor al het leven op aarde. Sinds enkele decennia kunnen wij mensen het licht van deze ster omzetten in elektriciteit en warmte. Op termijn hoeven we daardoor geen fossiele brandstoffen meer te gebruiken. Als we het slim aanpakken, gaan we een zonpositieve toekomst tegemoet. TNO innoveert om zonne-energie voor iedereen betaalbaar en beschikbaar te maken.

Dit is de toekomst van zonne-energie

Lees de whitepaper 'Zonne-energie op weg naar impact' ›

whitepaper lezen

Om de nationale en internationale doelstellingen voor het klimaat te realiseren, moeten en kunnen we veel meer energie uit de zon halen dan we nu doen. De 10 gigawattpiek (GWp) aan geïnstalleerd zonne-energievermogen voor elektriciteitsopwekking in Nederland kan naar 50 GWp in 2030 en 200 GWp in 2050. Zonnepanelen moeten daarom op veel grotere schaal worden ingezet. Dat kan door slim gebruik te maken van bestaand oppervlak als daken, gevels, ramen, wegdek, geluidsschermen langs weg en spoor, auto’s, dijken, binnenwater en zee. Het vereist technisch vernuft om zonnecellen nauwelijks zichtbaar of aantrekkelijk daarin te verwerken tegen aanvaardbare kosten en met hoge energieopbrengsten.

Innoveren samen met bedrijven 

De technologieën en toepassingen die we voor dit doel ontwikkelen komen steevast tot stand in nauwe samenwerking met het bedrijfsleven, overheden en andere kennispartijen in binnen- en buitenland. Het mes snijdt aan twee kanten: we brengen elkaar op ideeën en versnellen zo de energietransitie én ons bedrijfsleven komt met vernieuwende producten op de markt. Werken aan een schone leefomgeving en creëren van nieuwe bedrijvigheid gaan hier hand in hand.

Zonne-energie integreren in de leefomgeving

De zonnepanelen die we kennen zijn in zeker opzicht de T-Ford van de zonne-energie. Ze werken betrouwbaar en hebben de technologie binnen bereik gebracht van velen, maar bieden weinig keus in kleur of model. Dat beperkt de toepassingsmogelijkheden en daarom is het nu tijd om het aanbod uit te breiden met een volgende generatie. Panelen en folies die zich lenen voor veelzijdige integratie in onze leefomgeving, met variatie in kleur, maat, vorm en gewicht. De toepassing van panelen in gebouwen staat daarbij al jaren hoog op onze onderzoekagenda en is onverminderd belangrijk, maar er is veel meer mogelijk.

Verantwoorde zonneparken

We onderzoeken hoe we een grote uitrol van fotovoltaïsche (pv)-modules, een mooi woord voor zonnemodules voor elektriciteitsopwekking, op land en water kunnen realiseren zonder het landschap, de waterkwaliteit of ecologische waarden aan te tasten. Drijvende zonnesystemen op zee, tussen windturbines bijvoorbeeld, kunnen voor een hoge opbrengst zorgen maar dit vergt nog veel onderzoek en testen samen met kennispartners en bedrijven.

Verantwoord zonnepark is zuinig op landschap en natuur

Lees verder

zonne-energie in bouw en infrastructuur

Na succesvolle proeven met zonnecellen in geluidsschermen en een fietspad zetten we nu forse stappen om zoveel mogelijk oppervlakken in en langs onze infrastructuur voor transport en mobiliteit te benutten. Ons wegennet telt zon 140.000 kilometer, waarvan een aanzienlijk deel met deze technologie is uit te rusten om miljoenen elektrische autos te voeden. Of denk aan de meer dan honderd vierkante kilometer dakoppervlak van distributiecentra en bedrijfshallen waar we minstens 10 GWp aan pv kunnen installeren.

Groeiend potentieel voor zonne-energie in bouw en infrastructuur

Lees verder

mobiliteit en transport met zonne-energie

Nadat we erin slaagden zonnepanelen in twee richtingen te krommen, komt het Nederlandse Lightyear met een personenauto die zonne-energie opwekt tijdens stilstand of rijden. Maar we werken ook aan het integreren van zonnepanelen op daken van vrachtwagens en bussen. We gaan na welke materialen hiervoor geschikt zijn en hoe de constructie eruit moet zien.

Eerste auto’s op zonne-energie dit jaar de weg op

Lees verder

betaalbare op maat producten

Onze ambitie is zonne-energie beschikbaar te maken voor een uitgebreid scala aan toepassingen en in elk denkbaar formaat, kleur, gebogen of vlakke vorm en inpakking. Technisch is er al veel mogelijk, maar de productie is nog te duur voor grootschalig gebruik. We moeten zonne-energie ‘op maat’ zien te maken voor een groot aantal verschillende toepassingen en dat betaalbaar, efficiënt en bewezen betrouwbaar. Dit noemen we mass customization. Daarbij worden de kostenvoordelen van grootschalige productie van standaard pv-basiselementen (halffabricaten) gecombineerd met grote flexibiliteit en maatwerk in eindgebruik. PV-bedrijven produceren die basiselementen, bedrijven actief in de bouw- of andere sectoren verwerken die in bouwelementen, voertuigen, infrastructuur en andere oppervlakken.

Mass customization: zonne-energie betaalbaar, op maat en grootschalig

Lees verder

Technologische kansen en uitdagingen zonne-energie 

Om de zon als bron maximaal te benutten moet er nog veel gebeuren om de opbrengst van zonnepanelen  nog verder te verhogen en de productie- en dus aanschafkosten omlaag te brengen. We werken aan een scala aan materialen en technologieën om dat te realiseren, waaronder silicium, dunnefilm perovskiet en tandems. We zijn hard op weg het maximale uit zonnecellen, panelen en folies te halen en werken samen met fabrikanten om het mogelijk te maken die innovaties ook in grootschalige productie te realiseren.

Rendement zonnepanelen blijft stijgen waar kosten dalen

Lees verder

Nieuwe technologieën

Bij de ontwikkeling van al deze technologische innovaties ligt de nadruk op energieopbrengst, stabiliteit, kosten, duurzaamheid en het snel vanuit het lab kunnen opschalen naar concrete producten. Met kennispartners en bedrijven hebben we op verschillende locaties testomgevingen gebouwd om nieuwe pv-elementen en -constructies onder reële omstandigheden te beproeven. Zonnepanelen moeten zeker 25 jaar onder zware condities blijven functioneren, ook als ze zijn geïntegreerd. Tegelijkertijd onderzoeken we hoe zonnepanelen zo zijn te construeren dat alle gebruikte componenten en materialen aan het einde van de levensduur volledig kunnen worden hergebruikt.

Nieuwe technologieën maken pv veelzijdiger

Lees verder

Meer weten over zonne-energie?

Neem contact op met Wim Sinke.

Contact opnemen
Contact

Prof. dr. Wim Sinke

Welke keuzes hebben we bij het benutten van zonne-energie in de gebouwde omgeving?

Benieuwd hoe de toekomst van zonne-energie eruit ziet?

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Op TNO.nl maken we gebruik van cookies. De daarin opgeslagen informatie kan bij een volgend bezoek weer naar onze servers teruggestuurd  worden.