Hidde Middelweerd 30 januari 2023, 11:10

Zonnepanelen die zichzelf schoonmaken: ultradunne coating maakt het mogelijk

Zonnepanelen met een stoflaagje erop wekken minder energie op. Regelmatig schoonmaken is dus belangrijk, maar bij grote zonneparken is dat een enorme klus. Onderzoekers van het Duitse Fraunhofer Instituut ontwikkelden daarom een ultradunne coating, die ervoor zorgt dat zonnepanelen zichzelf kunnen schoonmaken.

Adobe Stock 331024501 Onderzoekers ontwikkelden een ultradunne coating, die ervoor zorgt dat zonnepanelen zichzelf kunnen schoonmaken. | Credits: wichientep via Adobe Stock

Eén van de belangrijkste ingrediënten van de coating is titaanoxide. Normaal gesproken stoot dat materiaal water af, maar als het blootgesteld wordt aan uv-licht trekt het water juist aan. De coating zorgt er dankzij die eigenschap voor dat zonnepanelen gedurende de dag vochtig blijven en dat stof niet kan ‘aankoeken’.

’s Nachts (als er geen uv-licht is) stoot de titaanoxide water juist af. Daardoor vormen zich druppels die gemakkelijk van het oppervlakte van de zonnepanelen afglijden. Als de zon weer opkomt, is het zonnepaneel weer schoon.

Massaproductie mogelijk

De coating van het Fraunhofer Instituut is slechts 150 nanometer dik en kan op massaschaal geproduceerd worden. Het kan daarnaast gemakkelijk aangebracht worden op bestaande zonnepanelen. De onderzoekers slaagden er al in om het materiaal aan te brengen op dun glas, dat op zijn beurt weer op zonnepanelen aangebracht zou kunnen worden.

Maar er zijn ook nog uitdagingen. Zo is het materiaal nog niet voldoende bestand tegen hitte. Met andere woorden: het is nog niet klaar voor de markt. De onderzoekers zijn er echter van overtuigd dat die horde te nemen is. In de toekomst hopen ze daarnaast een vergelijkbare coating te ontwikkelen die niet door uv-licht, maar het zichtbare spectrum van licht geactiveerd wordt.

Lees ook:

Betere accu’s met silicium uit gebruikte zonnepanelen

Onderzoekers aan het Deakin University’s Institute for Frontier Materials (IFM) slaan twee vliegen in één klap. Ze zijn er in geslaagd schoon silicium uit gebruikte zonnepanelen te halen. Vervolgens is het ze gelukt het teruggewonnen silicium met een nieuwe techniek om te zetten in nanodeeltjes die kunnen worden gebruikt om goedkopere batterijen te maken met een langere levensduur. Vervuild Silicium in zonnepanelen zit in de zonnecellen. Die bevatten een laag met silicium-kristallen die stroom geleiden, wanneer er licht op valt. Het materiaal was tot voor kort niet herbruikbaar, doordat het tijdens het gebruik vervuild raakt. Het is de Australische onderzoekers nu gelukt het teruggewonnen silicium te zuiveren en terug te brengen tot 99 procent puur silicium. Voor dit proces zijn geen gevaarlijke chemicaliën nodig. Vertienvoudiging van batterijcapaciteit Het gezuiverde silicium wordt verkleind tot nanodeeltjes. Die deeltjes kunnen, gemengd met grafiet, worden gebruikt om een verbeterde batterij-anode (de minpool van een batterij) te maken. Dit kan de capaciteit van lithium-ion-batterijen vertienvoudigen. Volgens de wetenschappers is hun werkwijze de duurzaamste, goedkoopste en meest efficiënte techniek op dit gebied, die er op dit moment op de markt is. Kostbaar materiaal Silicium-nanodeeltjes zijn kostbaar. Nano-silicium is bijna zeventig keer zo duur als gewoon silicium. De komende jaren zullen er steeds meer zonnepanelen worden afgedankt. Door deze nieuwe techniek op grote schaal toe gaan te passen, kan de productie van silicium-nanodeeltjes worden verhoogd en de prijs verlaagd. Meer lezen? Nieuwe superbatterij gaat problemen met dure grondstoffen uit de wegEerste thuisbatterij van Nederlandse makelij gaat in productieNieuw fonds moet recycling van afgedankte zonnepanelen garanderen