In het PILATUS-project worden zonnecellen en -modules ontwikkeld met hogere efficiëntie, een korter productieproces, langere levensduur en met een productie die in Europa plaatsvindt. Maar of deze panelen ook echt op de markt zullen verschijnen is nog maar de vraag, want zonder politieke support voor de Europese zonne-industrie zal het lastig zijn om te concurreren met de sterk gesubsidieerde Chinese zonnepanelen.

“Het doel is dat we een bijdrage leveren aan het bestendig maken van de value chain in Europa. En dat doen we door de demonstratie van drie pilot lines voor de wafer, de cel en voor de module”, vertelt Piter Miedema, projectmanager bij Uniresearch, het consultancybureau dat overzicht houdt over het PILATUS-project.

Maar als dat project geslaagd is, is het nog niet zeker of de PV-modules de markt zullen betreden. “De Europese PV-industrie heeft een brief gestuurd aan de Europese commissie dat ze de concurrentie met China op dit moment niet aankunnen. En dat zien we ook in dit project”, vertelt Miedema. “We gaan wel verder met het project, maar we zijn eigenlijk heel erg afhankelijk van de beleidsmaatregelen van de Europese Unie voor de volgende stap in het opschalen van de productie.”

Miedema: “De huidige cellen die vanuit China komen, worden verkocht voor 10 of 11 cent per wattpiek. Maar als we kijken naar alleen al het productieproces zelf, komen we al boven de 20 cent uit, en we streven naar 20 cent. Dus zelfs dan zijn we nog 10 cent te duur per wattpiek die we produceren.” Als de markt niet verandert, zullen de panelen die in het PILATUS-project ontwikkeld zijn, dus bij de pilotlijn blijven en niet op industriële schaal in Europa ontwikkeld worden.

Wat voor maatregelen zouden die productie in Europa toch nog mogelijk kunnen maken? “Aan de ene kant denk ik dan aan maatregelen zoals een groen zegel, over hoeveel duurzame energie er is gebruikt in de productie”, zegt Miedema. Of een hardere maatregel: “Je zou kunnen gaan naar importbeperkingen voor Chinese cellen.”

IBC-techniek
Het doel is dat PILATUS een productiemethode ontwikkelt die jaarlijks goed is voor een productie van minstens 170 megawatt aan zonne-energie. Dit gaat om zonnepanelen met tunnel-IBC techniek (interdigitated-back-contact), waarmee hoge efficiëntie behaald kan worden. In PILATUS wordt gestreefd naar een efficiëntie van 25,5 procent.

De techniek is al bewezen in het lab, vertelt Miedema, maar in PILATUS wordt dat uitgebreid naar productie op grotere schaal. Daarbij is het doel om de productie van de zonnecellen in te korten naar zo’n tien processtappen. Het productieproces van de meeste zonnecellen gaat richting de twintig of zelfs dertig stappen.

Vooral op dat gebied – van celproductie – lopen we nog achter in Europa, zegt Miedema. “De productie van modules gebeurde tot recent vrij veel in Europa, terwijl in het laatste jaar veel moduleproducenten hun productiesites hebben gesloten. Destijds was de moduleproductie nog niet zoveel als in China, maar vooral op celgebied hadden we weinig capaciteit en wordt er nog veel ingekocht vanuit China, en dat wilden we doorbreken.”

Een zijtak van het project is om de panelen beter recyclebaar te maken door een beter te verwijderen encapsulant te gebruiken. “Als je die makkelijk kan verwijderen, na de veertig jaar dat je hem op je dak hebt gehad, dan kan je ook makkelijk daarna de silicium en andere onderdelen makkelijker terugwinnen.”

Miedema: “De bedoeling is ook dat we in deze productielijn zogenaamde industry 4.0 tools introduceren. Zodat er snelle feedback kan zijn en dat er snelle methodes zijn om te zien of er een breuk of iets anders mis is in de productie.” Een versnelde spectroscopische analysemethode moet door licht te schijnen op het materiaal in enkele milliseconden kunnen zien of er iets mis is met een cel.

Uitwijken naar Amerika
Verschillende bedrijven en onderzoeksinstituten werken aan verschillende onderdelen van het productieproces, waaronder zonnecel- en paneel-technologiefabrikant Meyer Burger. “Het zijn bedrijven die al jarenlang samenwerken met Meyer Burger”, vertelt Miedema. “Iedereen weet wat zijn eigen vakgebied is en wat ze moeten leveren. En aan de andere kant hebben we meer de academische onderzoekers die onderzoeken wat nog verbeterd kan in de productie of analyse van een zonnecel.”

Meyer Burger heeft eerder dit jaar de stap gemaakt om zijn Europese module-productie in Duitsland te sluiten en naar Amerika te verplaatsen. Dat zou kunnen helpen bij het introduceren van de PILATUS-zonnecellen op de Amerikaanse markt, als dat in Europa niet gebeurt, volgens Miedema.

En áls de Europese markt daartoe weer gunstig is, heeft Meyer Burger nog fabrieken in Europa, waardoor relatief snel de Europese productie weer opgeschroefd zou kunnen worden. “We houden de technologie, we weten hoe we de apparatuur moeten bouwen. Dus we zouden eventueel ook snel kunnen opschalen als Meyer Burger dat besluit. De mogelijkheden zijn er wel, maar het hangt dus af van de markt.”

Niche toepassingen
Om de panelen toch nog aan de man te brengen in Europa, kunnen ze gebruikt worden in meer niche toepassingen, zegt Miedema. Bijvoorbeeld door zonnecellen te integreren in dakpannen of auto’s, of door onderscheidend te zijn met iets als een ‘groen certificaat’. Dit zou dan gaan om een wat kleinere doelgroep van mensen die graag investeren in duurzame energie en waarvoor geld een minder belangrijke factor is.

Ook de lange levensduur maakt de panelen onderscheidend. In het project moet het nog aangetoond worden, maar er wordt gestreefd naar een levensduur van de modules van veertig jaar, vertelt Miedema. “In Nederland vinden we het niet erg om een iets hogere prijs te betalen als we dan zonnepanelen hebben die langer op het dak kunnen blijven. Maar er zijn ook voldoende afnemers die gewoon afgaan op het goedkoopste. Dus je moet dan die trend doorbreken dat mensen niet voor het goedkoopste kiezen, maar voor het meest duurzame.”

Snel opschalen mogelijk
PILATUS is een driejarig project en zit nu in maand negentien, ongeveer halverwege. In de eerste helft van het project is de module-lijn gereed gemaakt en in de eerste tests lijken de cellen de gestreefde efficiëntie te kunnen behalen. 

In die tijd waren er ook tegenvallers: de eerste partner, Norwegian Crystals, waarmee werd samengewerkt ging failliet. NorSun heeft toen de aspecten van het PILATUS-project met betrekking tot de pilotline productie voor wafers overgenomen. Op dat gebied moet er dus een inhaalslag gemaakt worden, maar volgens Miedema heeft NorSun genoeg kennis, expertise en mankracht om dat te doen.

Ondanks de moeilijkheden en onzekerheden kijkt Miedema positief uit naar de tweede helft van het project. “Ik hoop dat de outdoor tests laten zien dat we een proces hebben ontwikkeld waarbij de cellen allemaal van relatief even hoge kwaliteit zijn. Dat we niet een paar goede en een paar slechte hebben bijvoorbeeld. Ik hoop dat de wafer-opschaling gaan zien voor NorSun want dat is eigenlijk nog het enige bedrijf in Europa dat wafer-productie doet.”

“En ik hoop dat we richting een pre-certificatie kunnen gaan voor onze module”, gaat Miedema verder. “Want zo’n pre-certificatie betekent eigenlijk dat je vrijwel klaar bent om de markt te betreden”.

Zullen de PILATUS-panelen uiteindelijk op de markt komen? “Ik denk het wel. Omdat het een makkelijker productieproces is, denk ik dat ze vanuit Meyer Burger gaan inzien dat we dit eerst in Amerika moeten willen introduceren. Want daar kunnen ze kosten-competitief produceren. In Europa weet ik het niet. Wij kunnen niet richting de 10 cent pet wattpiek gaan die vanuit de cellen van Chinese leveranciers komen. Dan zou het gaan om een wat kleinschaliger productie in Europa, en wat meer de niche toepassingen.”