Zullen transparante zonnepanelen in de toekomst ramen vervangen?

Ze hebben het potentieel om steden in een oogwenk te veranderen van grote energieverbruikers naar energieleveranciers en kunnen een nieuw tijdperk van schone energierevolutie inluiden. Terwijl de wereld streeft naar een toekomst om de ergste effecten van klimaatverandering te voorkomen, zouden deze transparante zonnepanelen de oplossing kunnen zijn? Maar hoe levensvatbaar zijn transparante zonnetechnologieën? Kunnen we echt elektriciteit opwekken uit ramen in van kantoren, huizen, het zonnedak van een auto of zelfs smartphones?

Wat is 'transparante zonne-energie'?

Transparante zonne-energie is een geavanceerde technologie die lichtenergie verzamelt en gebruikt door ramen of een ander glasoppervlak, ongeacht de hoek. Het heeft het potentieel om een game-changer te zijn in termen van verbreding van de reikwijdte van zonne-energie.

Op het gebied van engineering hebben onderzoekers verschillende manieren van transparante zonnetechnologie gecreëerd. Over het algemeen functioneren de meeste echter meer als een transparante zonneconcentrator, wat betekent dat ze zijn gemaakt om specifieke UV- en infraroodlichtgolflengten te absorberen die niet zichtbaar zijn voor het blote oog en deze om te zetten in energie die in staat is om elektronica van stroom te voorzien.

Deze technologie wordt ook wel fotovoltaïsch glas genoemd en is vervaardigd om een variërend niveau van transparantie te bieden. In 2014 ontwikkelden onderzoekers van de Michigan State University (MSU) de eerste volledig transparante zonneconcentrator, die bijna elke glasplaat of elk raam in een PV-cel kon omzetten. En in 2020 hebben wetenschappers in de Verenigde Staten en Europa 100 procent transparantie voor zonneglas bereikt, wat ons een stap dichter bij het doel van een duurzame toekomst brengt die niet afhankelijk is van het elektriciteitsnet van de fossiele brandstofindustrie.

Wat zijn de voordelen?

Doorzichtige zonnepanelen zijn ontzettend belangrijk, want in de moderne samenleving is glas vrijwel overal aanwezig. Stel je de enorme hoeveelheden elektriciteit voor die zouden kunnen worden opgewekt als we die stroom zouden kunnen aanboren.

Met dat in gedachten moet ook worden opgemerkt dat conventionele zonnepanelen een groot opstelgebied vereisen, evenals aanzienlijke initiële kosten. Vanwege deze beperkingen is het moeilijk om ze in grootstedelijke locaties te implementeren. Transparante zonnepanelen daarentegen kunnen in deze gebieden worden geïmplementeerd, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor energieneutrale gebouwen en steden helpen om klimaatdoelen en -doelen te halen.

De toekomst van hightech ramen

En dat is niet alleen op papier, want transparante zonnetechnologieën duiken al over de hele wereld op. Het ontwerp van de Copenhagen International School maakt bijvoorbeeld gebruik van 12.000 gekleurde maar heldere zonnepanelen over het hele gebouw, die jaarlijks 200 MWh aan energie produceren - dat is blijkbaar meer dan de helft van de energie die het gebouw verbruikt.

Er staan echter nog enkele obstakels in de weg. Voordat de technologie kan worden opgeschaald, moeten wetenschappers de efficiëntie ervan verhogen, omdat er een afweging is tussen efficiëntie en transparantie. Hoe transparanter het paneel, hoe minder efficiënt het is. Daarom wordt niet verwacht dat doorzichtige panelen de standaard zonnepanelen die we gewend zijn, zullen overtreffen of vervangen. Hoe dan ook, de technologie kan de mensheid mogelijk helpen om sneller naar een echt duurzame en groenere toekomst te gaan.