Een zonnepaneel, ook wel fotovoltaïsch paneel of module genoemd, is een apparaat dat zonlicht opvangt en omzet in elektriciteit. Wanneer lichtdeeltjes, fotonen genaamd, de dunne siliciumlaag bovenop een zonnepaneel raken, slaan ze elektronen los van de siliciumatomen. Deze fotovoltaïsche (PV) lading genereert een gelijkstroom (DC), die wordt opgevangen door de bedrading in de zonnepanelen. In dit artikel leer je alles over transparante zonnepanelen. Deze panelen zijn een wetenschappelijk wonder en verdienen meer waardering van het grote publiek.
Wat bedoelt u met transparante zonnepanelen?
Conventionele zonnepanelen absorberen zonlicht en zetten fotonen (zonlichtdeeltjes) om in bruikbare energie. Transparante zonnepanelen daarentegen kunnen oppervlakken zoals smartphones, ramen en glazen daken van kantoren gebruiken om elektriciteit op te wekken. Het is echter niet eenvoudig om functionele transparante zonnepanelen te maken. Dit komt doordat het transparante materiaal van deze panelen geen licht absorbeert, en zonder lichtabsorptie vindt er geen elektriciteitsopwekking plaats.
Wat zijn transparante zonnecellen?
Stel je een wereld voor waarin het glas van onze ramen, telefoons, autodaken en glazen daken van kantoorgebouwen gebruikt kan worden om elektriciteit op te wekken. Dankzij transparante zonnecellen komt wat nu een vergezochte droom lijkt, steeds dichterbij. Transparante zonnecellen kunnen alledaagse producten zoals elektronische apparaten en ramen omzetten in stroomgeneratoren. Bovendien doen ze dit zonder hun uiterlijk of normale werking te veranderen. Deze cellen absorberen alleen UV- en infrarood licht, terwijl zichtbaar licht er ongehinderd doorheen gaat. Dit is de reden waarom onze ogen hun aanwezigheid niet waarnemen in bijvoorbeeld transparante ramen. Zie ook: Zonne-energie, opslag en slimme netwerken transformeren elektriciteitsbedrijven.
Wat zijn heldere zonnepanelen?
Doorzichtige zonnepanelen lijken op helder glas en laten licht door zoals gewone ramen. Ze zijn echter gemaakt van een speciaal soort zonneglas dat eerst onzichtbaar UV- en infrarood licht absorbeert en vervolgens omzet in duurzame energie.
Wat zijn transparante zonneramen?
Het transparante zonnevenster is een nieuwe technologie die lichtenergie opvangt en benut via ramen of andere glazen oppervlakken, ongeacht de hoek waaronder het licht valt. Het zou een grote doorbraak kunnen betekenen voor de bruikbaarheid van zonne-energie op meer plaatsen. Ingenieurs hebben verschillende manieren bedacht om transparante zonnetechnologie te ontwikkelen. De meeste werken echter meer als een transparante zonneconcentrator. Dit betekent dat ze zijn ontworpen om bepaalde golflengten van UV- en infrarood licht te absorberen die niet met het blote oog zichtbaar zijn, en deze om te zetten in energie die elektronica van stroom kan voorzien.
Deze technologie staat ook bekend als "fotovoltaïsch glas" en de transparantie ervan kan variëren. In 2014 ontwikkelden onderzoekers van de Michigan State University (MSU) een zonneconcentrator die volledig transparant was en waarmee vrijwel elk raam of elke glasplaat in een PV-cel kon worden veranderd.
Gebruik van transparante zonnepanelen in kassen
Transparante zonnepanelen die verschillende golflengten van licht filteren om zonne-energie op te wekken zonder de groei of gezondheid van planten te schaden, kunnen worden gebruikt om kassen efficiënter te maken. Door een groeiende bevolking en extremere weersomstandigheden zullen boeren in de toekomst wellicht meer gewassen in kassen moeten verbouwen. In vergelijking met de open landbouw kunnen kassen tot wel 100% meer voedsel per hectare produceren. Maar ze hebben enorm veel elektriciteit nodig om de temperatuur stabiel te houden. Zonne-energie is een manier om goedkope elektriciteit voor een kas te verkrijgen . Het is echter logischer om zonnepanelen op de daken van gebouwen te plaatsen om er zoveel mogelijk energie uit te halen.
Het dak is een zeer belangrijke plek voor een kas. Het moet voldoende ruimte hebben voor zonlicht om door te komen, zodat planten kunnen groeien en de juiste temperatuur kan worden opgebouwd. Aan de andere kant laten transparante zonnepanelen het meeste licht door dat planten nodig hebben en nemen ze slechts een kleine hoeveelheid licht op, die vervolgens wordt omgezet in elektriciteit. Ze houden de kas ook op een constante temperatuur omdat ze goede isolatoren zijn. Wetenschappers denken dat transparante fotovoltaïsche cellen de plantengroei niet veel beïnvloeden, wat ze perfect zou maken voor gebruik in kassen. Ze geven ons ook de kans om verschillende technologieën te gebruiken om duurzame energie te maken. Door slechts een kleine hoeveelheid zonlicht te blokkeren, kunnen kassen energieneutraal worden en net zoveel energie produceren als ze gebruiken. Maar als boeren meer energie willen maken, kunnen ze de hoeveelheid licht die doorkomt nog verder verminderen.
Transparante zonnepanelen beperken het gebruik van primaire energiebronnen (aardolie en aardgas) voor het verwarmen en koelen van de kas. Dit verlaagt de energievoetafdruk van de kas. Omdat de energiebron hernieuwbaar is, kan er CO2-vrije elektriciteit worden opgewekt zonder de gewasopbrengst te beïnvloeden. Lees ook: Hoe lang gaan zonnegeneratoren mee?
Wat zijn gedeeltelijk transparante zonnepanelen?
Het Duitse bedrijf Heliatek GmbH heeft gedeeltelijk transparante zonnepanelen ontwikkeld . Deze panelen absorberen 60% van het zonlicht. Het rendement van een conventioneel zonnepaneel is 12%, terwijl dat van een gedeeltelijk transparant paneel 7.2% is. Dit toont aan dat het gedeeltelijk transparante paneel minder efficiënt is dan het conventionele paneel. Bovendien gaat er 40% van het zonlicht verloren. Gedeeltelijk transparante zonnepanelen hebben echter veel commerciële potentie. Ze kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt in kantoorgebouwen met veel glas op het zuiden, waar de panelen de hoeveelheid binnenkomend zonlicht kunnen verminderen. Zie ook: Duurzame landschappen definiëren en ontwerpen.
Transparante fabrikanten van zonnepanelen
Met de ontwikkeling van heldere zonnepanelen die ook als ramen kunnen worden gebruikt en elektriciteit kunnen opwekken, ziet de toekomst van de zonne-energiesector er rooskleurig uit.
- Heliatek: Het is een van de topbedrijven op het gebied van organische zonnefolie. Het Duitse bedrijf vestigde vorig jaar een nieuw record voor de efficiëntie van transparante zonnecellen. Met zijn nieuwe technologie kunnen zonnecellen tot 40% transparant zijn en een efficiëntie van meer dan 7% hebben.
- Alomtegenwoordige energie: Het is een ander bedrijf dat vooroploopt in de transparante zonnepanelenbusiness en is gevestigd in de Verenigde Staten. Het bedrijf uit Silicon Valley maakt zonnecellen die helder zijn door technologie te gebruiken met een onzichtbare film. Alomtegenwoordige energie denkt dat zijn technologie kan leiden tot een toekomst waarin mobiele telefoons en tablets nooit meer zonder stroom komen te zitten en waarin wolkenkrabbers hun enorme ramen als zonnepanelen kunnen gebruiken.
Transparante zonnepaneelprijs
Transparante zonnepanelen zijn de nieuwe hype op de markt en het is een gegeven dat u ook graag de prijs van deze droomapparaten wilt weten. Qua prijs,
- de PV (fotovoltaïsch glas) kost ongeveer $ 50 per vierkante meter,
- terwijl een typisch zonnepaneel tussen de $40 en $110 per vierkante meter en
- een typisch dubbelglas raam kost tussen $24 en $45 per vierkante meter, inclusief de kosten voor materiaal en installatie.
Wat is de efficiëntie van transparante zonnepanelen?
Transparante zonnepanelen absorberen geen zichtbaar zonlicht, maar specifieke onzichtbare golflengten zoals ultraviolet licht. Het huidige rendement van deze panelen ligt rond de 1%, maar het potentieel is naar schatting 5%. Het rendement van 5% voor volledig transparante panelen en 7.2% voor gedeeltelijk transparante panelen is echter nog steeds lager dan het gemiddelde rendement van 15% van conventionele zonnepanelen.
Wat zijn semi-transparante zonnecellen?
Semi-transparante zonnecellen zijn een technologie die de voordelen combineert van transparantie voor zichtbaar licht en het omzetten van licht in elektriciteit. Een van de beste manieren om deze technologieën te gebruiken, is door ze in energiezuinige gebouwen te integreren als ramen en dakramen. Momenteel maken de meeste gebouwgeïntegreerde fotovoltaïsche systemen (BIPV) gebruik van modules van kristallijn silicium. Het feit dat silicium ondoorzichtig is, biedt echter mogelijkheden voor nieuwe fotovoltaïsche cellen die echt semi-transparant kunnen worden gemaakt. Laten we hierna eens kijken naar doorzichtige zonnepanelen.
Wat bedoelt u met ramen met transparante zonnepanelen?
De transparante zonnevensters lijken op gewone glazen ramen, maar functioneren als doorzichtige zonnepanelen die de energie van de zon omzetten in elektriciteit. Kantoren, huizen en zelfs de hele stad zouden deze ramen kunnen gebruiken en zo aanzienlijk meer elektriciteit uit de zon kunnen opwekken. Volgens het team van MSU zouden zonnevensters en andere transparante zonnetechnologieën ongeveer 40% van de energiebehoefte van de VS kunnen dekken. Door zonnepanelen op het dak toe te voegen, zou dit percentage bijna 100% kunnen bereiken. Het potentieel is enorm, omdat er wereldwijd zoveel glas is.
Onderzoekers van MSU zijn ervan overtuigd dat transparante zonnepanelen ongeveer 40% van de jaarlijkse energiebehoefte van de VS kunnen dekken , en mogelijk zelfs meer in combinatie met zonnepanelen op daken, aangezien de twee technologieën goed samenwerken. Energieopslag moet echter nog verbeterd worden, maar MSU stelt dat als de opslagtechnologie verbetert, de VS in de nabije toekomst volledig in hun elektriciteitsbehoefte zouden kunnen voorzien.
Aanbevolen: Verstrikt in blockchain: blockchain, gemeenschappen en de wereldwijde implicaties van een nieuw energieparadigma
