Waarschijnlijk hebben veel mensen er nog nooit van gehoord: perovskiet. Toch kan dit mineraal weleens van groot belang worden voor de energietransitie.

Perovskiet is toe te passen in zonnecellen. Die worden op hun beurt verwerkt in een flexibele folie voor bijvoorbeeld op de motorkap, het dak en de ruiten van je elektrische auto. Of op de gevelplaten van gebouwen, op geluidsschermen of in het wegdek. Het vergroot op een aanzienlijke manier het oppervlak waarmee je zonne-energie kunt opwekken.

De perovskiet-lijn, waar perovskietcellen in de folie worden aangebracht. Foto: TNO

Start op de High Tech Campus
Toekomstmuziek? Niet als het aan de provincie Noord-Brabant ligt. Die investeerde zo’n twaalf jaar geleden al flink in een proeftuin, opgezet door het bedrijfsleven rond Eindhoven. In de opkomende markt van zonnefilm – folie met fotovoltaïsche (PV-)cellen die zonlicht omzetten in energie - dreigde Brabant namelijk de boot te missen.

Het betekende de start van TNO/Solliance, in een gebouw op de High Tech Campus in Eindhoven. De onderzoekers van TNO zijn bezig met het ontwikkelen van een zonnecel op basis van perovskiet, met uiteindelijk een hoger rendement dan de gangbare cellen in bijvoorbeeld zonnepanelen. TNO zet, samen met de partners in Solliance, in op de ontwikkeling van een productielijn voor ‘zonne-energie laminaten’ met perovskiet-cellen.

‘Alles op alles zetten’
“Die techniek is zo veelbelovend, dat we hebben gezegd: laten we alles op alles zetten om dit nieuwe type zonnecel op grote schaal te gaan produceren”, aldus een enthousiaste Peter van Overdijk. Hij is bij de provincie Noord-Brabant projectleider bij de afdeling High Tech Innovations.

Peter Toonssen van TNO sluit zich bij dit oordeel aan. “Er liggen nog legio kansen voor marktpartijen. Op dit terrein zijn in deze regio bovendien al machinebouwers actief, zoals VDL.” Daarmee onderscheidt dit project zich volgens Toonssen van kennisinstellingen wereldwijd: “Wij ontwikkelen onze processen op een bijna industriële schaal.”

Peter Toonssen, TNO. Foto: TNO

‘Minder weilanden als zonneparken’
Het project kreeg de naam Solar maakindustrie terug naar Brabant. En daarmee óók terug naar Europa. Want de geopolitieke situatie speelt binnen dit initiatief eveneens een rol. Nederland wil voor de levering van energie onafhankelijk zijn van landen als Rusland. Op het gebied van de PV-cellen geldt hetzelfde voor China, een grote speler op de wereldmarkt.

Een ander aspect heeft te maken met esthetiek, schetst Peter van Overdijk. “Stel dat het lukt om met perovskiet-cellen een flink hoger rendement te halen. Dan kom je met minder zonnepanelen toe voor dezelfde opbrengst. En hoef je bijvoorbeeld minder weilanden als zonneparken te gebruiken.”

Peter van Overdijk, Provincie Noord-Brabant

Miljoeneninvestering
Hoge verwachtingen heeft van Overdijk van het aspect dat de flexibele film is toe te passen op allerlei ondergronden. De folie kan daardoor, zoals eerder al aangegeven, worden verwerkt in onderdelen voor gebouwen, voertuigen en infrastructuur. Zelfs in glas. Met de toepassing van perovskiet is het makkelijker om transparante toepassingen te maken. 

De provincie investeert 4,3 miljoen euro in dit project en Gedeputeerde Staten van Noord-Brabant zetten de innovatiecoalitie Solar op: een samenwerkingsverband tussen de provincie, TNO/Solliance en de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM).

Brabantse bedrijven koppelen aan het project
Van Overdijk: “De subsidie is bedoeld om vanuit een coalitie van verschillende partijen binnen de triple helix – overheid, bedrijven en kennisinstellingen – handen en voeten te geven aan deze nieuwe technologische ontwikkeling. Een ecosysteem dat veel voor het toekomstig verdienvermogen van Brabant kan betekenen.”

De BOM heeft de mogelijkheid om Brabantse bedrijven te koppelen aan dit project. Zij helpt ondernemers die met deze nieuwe techniek aan de slag willen gaan bij het ontwikkelen, investeren en internationaliseren.

In hoge aantallen produceren
Een uitdaging is om deze PV-techniek prijstechnisch aantrekkelijk te produceren zodat het product kan concurreren met de panelen die we nu importeren. De bedoeling is dat de zonnefilm in hoge aantallen geproduceerd gaat worden. Hoe meer, hoe lager de prijs.

Op dit moment is er ook maar één pilotlijn. Deze staat op de Brainport Industries Campus in Eindhoven en doet tevens dienst als onderzoeksfaciliteit, aldus Peter Toonssen. “Daar kun je echter serieuze hoeveelheden mee maken”, zegt de program manager PV Integration van TNO. “We verwachten ruim voor de jaarwisseling een lijn operationeel te hebben.”

De mass customisation lijn, waarmee foliedelen in groten getale op maat kunnen worden gesneden. Foto: TNO

Provincie heeft alle schakels in de keten
Een aantrekkelijke eigenschap van de folie met perovskiet is in zijn ogen de robuustheid. Daarnaast is deze relatief makkelijk op maat te maken, naar de wensen van de klant.

De flexibele PV-halffabricaten die dat oplevert, kunnen vervolgens samen met bijvoorbeeld regionale bedrijven worden aangebracht op (‘geïntegreerd in’) bouwcomponenten of andere producten. In de provincie zijn alle schakels in deze keten voorhanden: van toeleveranciers tot gevelbouwers.

“Brabant is sterk vertegenwoordigd in de maakindustrie”, vertelt Peter van Overdijk. “Er zitten veel ketenbedrijven die leveren aan grotere producenten. Brabant excelleert in het samenwerken en het samen zoeken naar technologische ontwikkelingen of oplossingen voor de toepassingen van morgen.”

‘Schone en fijne leefomgeving’
Hij is ervan overtuigd dat dit project bijdraagt aan de doelstellingen van het nieuwe provinciebestuur voor verduurzaming en de energietransitie: 55 procent CO₂-reductie in 2030 en in 2050 helemaal klimaatneutraal. “Als alternatieve hernieuwbare energiebron is solar hierbij heel erg belangrijk.”

“Natuurlijk zit er vooral een economisch doel achter. We proberen een ecosysteem met arbeidsplaatsen te creëren bij alle bedrijven die straks in dit project stappen. Maar we willen ook zorgen voor een schone en fijne leefomgeving.”