Het klinkt alsof het niet kan. Zonnecellen worden ontworpen om zoveel mogelijk zonlicht op te vangen en dat om te zetten naar elektriciteit. Maar als ze ook zonlicht moeten doorlaten? Energieopwekkend glas als onderdeel van glazen kantoor façades: een nieuwe optie voor Building Integrated PV!?

In de afgelopen decennia is onderzoek en ontwikkeling van zonnepanelen er altijd op gericht geweest een zo hoog mogelijk omzettingsrendement te realiseren tegen zo laag mogelijke kosten. Dat heeft geleid tot blauwe en zwarte panelen van silicium die we nu overal op de daken en velden zien. Maar het kan ook anders.

Henry Ford’s adagium “je kunt het in alle kleuren krijgen, als het maar zwart is” is al lang niet meer geldig voor zonnepanelen. Alle kleuren van de regenboog zijn mogelijk, zelfs een uiterlijk alsof je naar bakstenen kijkt. Dit wordt gerealiseerd door bijvoorbeeld een folie aan te brengen onder het glas van het zonnepaneel dat een kleur heeft of een print.

Allemaal mooi natuurlijk, maar zo’n gekleurd folie leidt er wel toe dat er minder licht op de zonnecellen valt, zodat het paneelrendement afneemt, met zo’n kwart gemiddeld. Architecten zijn er dol op, zij kunnen nu façades en daken ontwerpen die er met PV ook nog mooi uitzien ook, en die voldoen aan BENG-eisen. Maar volledig glazen gevels, waar lichtinval in het gebouw van groot belang is, kun je daar ook aan BENG-eisen voldoen? Zie daar de intrede van energieopwekkend glas.

Rendement en lichtdoorlaatbaarheid
Hoog rendement én hoge lichtdoorlaatbaarheid, dat wringt. Of niet? Onderzoekers van de Universiteit van Michigan meldden vorig jaar een rendement van 8 procent voor ramen die bijna 50 procent van het licht doorlaten. In die ramen zijn zonnecelen op basis van organische materialen geïntegreerd. Het zal duidelijk zijn dat hoe hoger de lichtdoorlaatbaarheid des te lager het omzettingsrendement.

Toch kan een raam theoretisch een rendement halen van 20 procent. Dat is mogelijk door al het UV- en het infraroodlicht om te zetten in een zonnecel, en 20 procent van het zichtbare licht van het zonnespectrum. Naast toepassing van dunne filmzonnecellen (organisch, perovskieten), kunnen luminescente zonneconcentratoren ook een mogelijkheid zijn voor energieopwekkende ramen. Die zijn gebaseerd op een luminescente coating die licht naar de zijkant van een raam stuurt, waar zonnecelstrips zijn aangebracht.

In Nederland zijn we daar goed in, met een aantal onderzoeksgroepen en startups die hier samen aan werken. Doel is te komen tot een rendement van meer dan 5 procent met een lichtdoorlaatbaarheid van 60-80 procent, waarbij het raam neutraal gekleurd is, of een zodanige kleur heeft dat het prettig werken en vertoeven is achter dat raam. En het zal ook circulair ontworpen moet zijn.