Mooi is anders. Daken die vol liggen met zonnepanelen dragen niet echt bij aan architectonische schoonheid. Om maar te zwijgen van weilanden vol met die blauw-paarse panelen. Hoewel zonne-energie de laatste 20 jaar meer en meer gemeengoed is geworden, is het uiterlijk van de modules hetzelfde gebleven. Glanzende panelen met een beschermende huid van glas, waaronder aan elkaar gesoldeerde fotovoltaïsche cellen ter grootte van kleine badkamertegels.
Willen we werkelijk CO2-neutraal leven en alleen duurzaam opgewekte energie gebruiken, dan ontkomen we er niet aan om ook de gevels en muren van huizen te bekleden met zonnepanelen. Onderzoekers zeggen dat er 2500 vierkante kilometer aan zonnepanelen extra nodig is voor een succesvolle energietransitie.
Kleurrijke gevelpanelen
Volgens de Fraunhofer-Gesellschaft zijn de huidige zonnepanelen niet erg populair bij bouwers en architecten. Ze zijn gewoon “te storend”. Dat is de reden waarom onderzoekers van het Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg, Duitsland, mooi gekleurde modules hebben ontwikkeld die geschikt zijn als gevelbekleding. “Je kunt eigenlijk niet eens meer zien waartoe die modules feitelijk dienen”.
Deze kleurrijke componenten kunnen in elke gewenste kleur worden geproduceerd. Ze kunnen vrijwel onzichtbaar in een gevel of dak worden geïntegreerd. “Het briljante idee voor de ontwikkeling was niet om de dekglazen van de modules te kleuren met kleurpigmenten, maar om het fysieke effect van de vlindervleugel te imiteren”, zegt Dr. Thomas Kroyer, hoofd van de Coating Technologies and Systems Group. Gecoat glas zou veel van zijn efficiëntie verliezen omdat het licht niet meer ongehinderd door de module kan dringen.
Voorbeeld: de blauwe morfovlinder
De wetenschappers vonden namelijk het voorbeeld voor de nieuwe generatie zonnepanelen in de vleugel van de morfovlinder. Deze vlinder leeft in het tropisch regenwoud in Midden- en Zuid-Amerika. Hij dankt zijn kleur niet aan pigmenten, maar aan een optisch effect. De micrometerfijne oppervlaktestructuur van de vleugel van de vlinder reflecteert een specifiek smal golflengtegebied. Die teruggekaatst lichtgolven nemen wij als een specifieke kleur waar.
Lees ook het verhaal van Morphotonics
De wetenschappers is het gelukt om met behulp van een vacuümproces een vergelijkbare oppervlaktestructuur aan te brengen op de achterzijde van het dekglas van zonnepanelen. Afhankelijk van de fijne structuur kunnen afdekglazen in helder blauw, groen of rood worden geproduceerd. “Ongeveer 93 procent van het licht kan door deze laag heen dringen – slechts ongeveer zeven procent wordt gereflecteerd en triggert het kleureffect”, legt Thomas Kroyer uit. De wetenschappers hebben hun technologie MorphoColor genoemd, naar de stralend blauwe morfovlinder.
Bij aantrekkelijk materiaal voor de bekleding van murene levels en daken gaat het echter niet alleen om de kleur, benadrukken de onderzoekers. Om zonnepanelen het als bouwmateriaal aantrekkelijk te maken moest er nog mer gebeuren dan een mooie kleur alleen. Zij ontwikkelden een montagemethode die doet denken aan het principe van dakpannen. De Freiburgse onderzoekers lijmden stroken zonnecellen aan elkaar tot een grotere module. Het resultaat is een homogeen geheel zonder storende openingen of zichtbare contactdraden. Daardoor zijn er ok geen aparte aan elkaar gesoldeerde cellen te onderscheiden als je door het dekglas kijkt. “Je kunt onze modules met MorphoColor-coating vanuit verschillende hoeken bekijken, maar je behoudt steeds de indruk van één homogeen vlak.”
Esthetisch verantwoord
Van 13 tot 15 januari 2021 zijn de modules te zien op de BAU online vakbeurs. Ook wordt daar een thermische zonnecollector met MorphoColor-coating tentoongesteld.
“In de toekomst kunnen fotovoltaïsche en thermische zonnepanelen dezelfde kleur krijgen en vrijwel onzichtbaar naast elkaar op het dak of de gevel worden gemonteerd”. Als je dan de kleurtint aanpast aan de rest van het gebouw, kan een huismuur met een absoluut homogene buitenkant een gevel zijn die tegelijkertijd elektriciteit en warmte levert. “Dit betekent dat het huis van de toekomst niet alleen meer energie levert dan het verbruikt, maar dat het ook esthetisch verantwoord is ontworpen.”
Lees meer verhalen over innovatie op het gebied van zonnepanelen.
Foto: De nieuwe zonnepanelen zijn in elke gewenste kleur te krijgen. © Fraunhofer ISE
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
