Om de concurrentie aan te kunnen gaan met stroom uit het stopcontact, zijn onderzoekers van het Europese onderzoeksproject CrystalClear erin geslaagd zonnepanelen te maken met een techniek die geschikt is voor zeer dunne zonnecellen. De zonnecellen worden niet onderling verbonden door solderen, maar door lijmen (met geleidende lijm). Deze techniek maakt de weg vrij voor zonnepanelen die kunnen concurreren met stroom van het net.
Minder silicium
Ongeveer 90 procent van de huidige wereldmarkt voor zonnestroomsystemen wordt bediend met siliciumpanelen. Zulke panelen zijn opgebouwd uit zonnecellen in de vorm van plakken silicium, die onderling elektrisch worden verbonden en worden ingepakt tussen glas en kunststoffolies.
Omdat het gebruikte zeer zuivere silicium voor een groot deel de prijs van een paneel bepaalt, is het belangrijk om de benodigde hoeveelheid silicium te verminderen. Wereldwijd is de trend om de dikte van de plakken te verminderen tot 0,1 à 0,2 millimeter. De zonnecellen die van zulke zeer dunne plakken worden gemaakt zijn echter erg kwetsbaar en breken gemakkelijk tijdens het maken van de panelen. Met name het hete soldeerproces zorgt voor spanningen in het materiaal en breuk.
Geleidende lijm
Om de fabricage van zonnepanelen met zeer dunne cellen mogelijk te maken hebben onderzoekers een nieuwe verbindingstechniek ontwikkeld. Deze techniek werkt met een speciaal ontwikkelde geleidende lijm in plaats van soldeer. Geleidende lijmen moeten harden om werkzaam te worden, maar dat proces kan bij veel lagere temperaturen plaatsvinden dan solderen.
Het gevolg is dat er minder spanningen op de verbindingen komen te staan en dat breuk en uitval tot een minimum beperkt blijven. Bovendien leent dit proces zich uitstekend voor automatisering. Het harden van de lijm vindt nu nog plaats voorafgaand aan het inpakken van de cellen, maar er wordt ook gewerkt aan een proces waarbij die twee stappen worden gecombineerd tot single-shot paneelfabricage.
Testresultaten
De kwaliteit van de celverbindingen en de verpakking van de cellen zijn bepalend voor de levensduur en de betrouwbaarheid van de zonnepanelen (die vaak worden verkocht met 25 jaar garantie!). Testpanelen zijn onder laboratoriumomstandigheden getest in klimaatkamers en zijn mishandeld in mechanische tests.
Daarmee is nagegaan hoe ze zich houden bij hitte en koude, bij vocht, bij storm en andere normale werkomstandigheden. Een aantal exemplaren is buiten opgesteld. Alle testen samen geven aan dat de nieuwe lijmtechniek zich volledig kan meten met de oude soldeertechniek.
