Hoe hebben zonnepanelen zich in de laatste jaren ontwikkeld?

Tegenwoordig liggen er bij ruim 20 procent van alle huishoudens zonnepanelen op het dak. Dit aandeel stijgt nog dagelijks. Grote schuren en zelfs complete velden met zonnepanelen worden benut om de energie van de zon op te vangen.

Tegenwoordig liggen er bij ruim 20 procent van alle huishoudens zonnepanelen op het dak. Dit aandeel stijgt nog dagelijks. Grote schuren en zelfs complete velden met zonnepanelen worden benut om de energie van de zon op te vangen.

Hoewel zonnepanelen tegenwoordig niet meer weg te denken zijn, was dat vroeger wel anders. Het eerste zonnepaneel zoals we het nu kennen werd in Nederland in 1989 geplaatst. Het was een doorontwikkeling van het al in 1839 door Alexandre-Edmond Becquerel ontdekte fotovoltaïsch effect. De technologie achter zonnepanelen is dus zeker niet nieuw en kent een onverwacht lange geschiedenis.

In de loop van de jaren 1950 tot 1980 werd de techniek vooral dankzij de ruimtevaart verder doorontwikkeld. Dit leidde tot functionele en goedkope zonnepanelen zoals we deze nu kennen. De prijs daalt nog steeds, terwijl de hoeveelheid opgewekte energie per vierkante meter stijgt.

Innovatieve technieken en materialen

De meeste hedendaagse zonnecellen zijn gemaakt van silicium. Maar liefst 95 procent van alle zonnepanelen gebruikt zonnecellen van dit materiaal. Het rendement van deze zonnecellen loopt gemiddeld van 18 tot 25 procent. Dat betekent dat voor elke 1000 Watt zonlicht die er op een zonnepaneel valt, er 180 tot 250 Watt energie uit te halen is.

Dat is een groot verschil met de allereerste zonnepanelen uit de jaren ‘50, waar het rendement nog op slechts 4,5 procent lag. Het theoretisch maximum voor het rendement van zonnecellen bedraagt ongeveer 33 procent. Winst is in de toekomst vooral te behalen door de toepassing van andere materialen en speciale lenzen.

Op dit moment experimenteren laboratoria met een combinatie van verschillende zonnecellen boven elkaar in één paneel. De ene zonnecel presteert optimaal voor licht met een lange golflengte en de andere juist voor licht met een kortere golflengte. Door lagen al het ware te stapelen, is een rendement van meer dan 40 procent mogelijk. Ook van het materiaal perovskiet heeft men hoge verwachtingen.

Perovskiet is net zoals silicium een kristalsoort die in staat is om zonlicht om te zetten in elektrische energie. Op dit moment is het materiaal nog duurder dan silicium, maar dit zal snel veranderen. Perovskiet belooft een hoge efficiëntie, doordat het meer golflengtes van licht kan opvangen. Bovendien is het na opschaling goedkoop in zonnepanelen te verwerken, licht van gewicht, transparant én eenvoudig te produceren.

Terugverdientijd van de investering

Voor huiseigenaren die geïnteresseerd zijn in zonnepanelen, is vooral de terugverdientijd relevant. In 2021 bedraagt deze terugverdientijd gemiddeld 6 tot 7 jaar. Een en ander is afhankelijk van de manier waarop de Nederlandse overheid omgaat met de salderingsregeling. Daarmee is het mogelijk om de opgewekte energie weg te strepen tegen de verbruikte energie, zelfs als er in de winter weinig energie van de zonnepanelen beschikbaar is.

De huidige salderingsregeling blijft in ieder geval tot 2023 ongewijzigd. Naast de terugverdientijd spelen ook andere factoren een rol bij de aanschaf van zonnepanelen. Zo levert een investering in zonnepanelen vaak een beter energielabel op en neemt de waarde van de woning daardoor toe. Bovendien is een investering in zonnepanelen ook een investering in een beter milieu. Zowel de energierekening als de CO2-uitstoot dalen na aanschaf direct.

Toekomstperspectief zonnepanelen en zonne-energie in Nederland

De toekomst van zonnepanelen ziet er bijzonder rooskleurig uit. Zelfs na afbouw van de salderingsregeling blijft de terugverdientijd interessant, dankzij een verdere prijsdaling en het hogere rendement van zonnecellen. De adoptie van zonne-energie komt in een stroomversnelling en verschijnt in nieuwe vormen. Zo zullen zonnecellen steeds vaker onzichtbaar in dakpannen en glas worden verwerkt, waardoor meer oppervlakken stroom kunnen opwekken.

Ook ontwikkelt de markt voor flexibele lichtgewicht zonnepanelen zich snel. Inmiddels hoeft niemand onderweg meer zonder stroom te zitten, dankzij oprolbare zonnepanelen die accu’s opladen.

Dankzij de ontwikkeling van geavanceerde nanocoatings vangen zonnecellen meer licht, doordat vuil niet meer aan het oppervlak blijft plakken. Ook wegen en zelfs verf zullen binnenkort energie opwekken. In de verdere toekomst is het zelfs mogelijk om met zonnepanelen in de ruimte stroom op te wekken en deze via microgolven weer naar ontvangers op aarde te sturen. Naast windmolenparken op zee, ontstaan er ook steeds meer initiatieven om het wateroppervlak te gebruiken voor grootschalige drijvende zonnevelden.

Kortom, zelfs in 2021 staan we nog maar aan het begin van alle ontwikkelingen op het gebied van zonnepanelen en zonne-energie. Een mooi vooruitzicht!