Zonnepanelen met dubbelzijdige cellen: bifacial technologie
Wat is het?
Bifacial zonnepanelen zijn panelen die aan beide kanten zonlicht kunnen opvangen en omzetten in elektriciteit. In plaats van een ondoorzichtige achterkant, hebben ze een transparante of reflecterende achterzijde.
Dit betekent dat ze ook gebruikmaken van licht dat weerkaatst wordt door de ondergrond, zoals een wit dak of grind. De technologie bestaat al langer, maar wordt nu steeds betaalbaarder en interessanter voor de Nederlandse markt. Het voornaamste verschil met traditionele monofaciale panelen zit dus in die extra opbrengst vanaf de achterkant.
Deze opbrengst noemen we de 'bifacial gain'. Afhankelijk van de installatie en omstandigheden kan dit zorgen voor een aanzienlijk hogere totale energieproductie uit hetzelfde oppervlak.
Voor huiseigenaren en bedrijven die maximaal rendement uit hun dak of grond willen halen, is dit een veelbelovende ontwikkeling.
Hoe werkt het precies?
Het geheim zit in de constructie van het paneel. De zonnecellen, meestal gemaakt van monokristallijn silicium, zijn verpakt tussen twee lagen glas of tussen glas en een speciale transparante achterplaat.
Licht dat op de voorzijde valt, wordt direct geabsorbeerd. Licht dat vanaf de onderkant wordt gereflecteerd, bijvoorbeeld door een witte dakbedekking, kan door de transparante achterzijde ook de cellen bereiken. De installatie verschilt ook iets.
Voor een optimaal resultaat is er ruimte nodig voor reflectie. Bij een schuin dak wordt het paneel vaak iets hoger en verder van het dakoppervlak gemonteerd.
Bij een plat dak of op de grond is de ondergrond cruciaal. Een lichte, reflecterende ondergrond zoals wit grind of een witte coating kan de opbrengst met 10 tot 25 procent verhogen. De hellingshoek en oriëntatie zijn ook hier van belang.
De omvormer en bekabeling zijn in principe hetzelfde als bij een normaal systeem. Het verschil zit puur in het paneel zelf en de manier waarop het geïnstalleerd wordt om die extra reflectie te vangen. Dit maakt het voor installateurs een relatief eenvoudige upgrade in hun assortiment.
De wetenschap erachter
Een zonnecel werkt doordat fotonen (lichtdeeltjes) elektronen in het silicium losmaken, wat een elektrische stroom opwekt.
In een traditioneel paneel gebeurt dit alleen aan de voorkant. Bij een bifaciale cel is de achterkant ook gevoelig voor licht. De cellen zijn vaak 'n-type' cellen, die beter bestand zijn tegen degradatie en efficiënter omgaan met indirect licht. Het effectief opvangen van het gereflecteerde licht vereist een goede 'albedo-waarde' van de ondergrond.
Albedo is de mate waarin een oppervlak licht reflecteert. Sneeuw heeft een zeer hoge albedo (80-90%), witte verf of grind rond de 60-70%, terwijl gras of asfalt maar 10-20% reflecteert.
De wetenschap achter de winst zit dus in het slim combineren van celtechnologie met de reflecterende eigenschappen van de omgeving.
Onderzoek toont aan dat de extra opbrengst niet lineair is. Schaduw op de achterkant, bijvoorbeeld van de montagestructuur, heeft een relatief grotere impact dan op de voorkant. Daarom is het ontwerp van het montagesysteem, met minimaal schaduwwerende onderdelen, essentieel voor het maximaliseren van de bifacial gain.
Voordelen en nadelen
De voordelen zijn aantrekkelijk:
- Hoger rendement per vierkante meter: Je haalt simpelweg meer energie uit dezelfde oppervlakte. Dit is ideaal bij beperkte ruimte.
- Betere prestaties bij diffuus licht: Op bewolkte dagen, waarbij licht van alle kanten komt, presteren bifaciale panelen relatief beter dan traditionele panelen.
- Langere levensduur: De dubbelglasconstructie is robuuster en beter beschermd tegen vocht en mechanische schade, wat de degradatie vertraagt.
- Toekomstbestendig: Het is een innovatieve technologie die steeds meer de standaard wordt, waardoor je investering langer meegaat.
Er zijn ook nadelen en aandachtspunten, zoals bij zonnepanelen innovatie:
- Hogere aanschafprijs: Bifaciale panelen zijn momenteel nog iets duurder in aankoop dan vergelijkbare monofaciale panelen.
- Specifieke installatie-eisen: De winst is sterk afhankelijk van de reflecterende ondergrond en montagehoogte. Op een donker, schuin dak is het voordeel minimaal.
- Meer gewicht: De dubbelglasconstructie is zwaarder, wat de dakbelasting verhoogt en mogelijk een extra constructieberekening vereist.
- Complexe schaduwberekening: Schaduwanalyse moet nu ook de achterkant meenemen, wat de ontwerpfase ingewikkelder maakt.
Voor wie relevant?
Bifacial technologie is niet voor iedereen de beste keuze. Het is het meest relevant voor situaties waar de extra opbrengst de meerkosten rechtvaardigt en de omstandigheden optimaal zijn, zoals bij de nieuwste zonnepanelen technologie.
Platte daken van bedrijfspanden en appartementencomplexen zijn ideaal. Hier is ruimte voor een optimale opstelling, eventueel met automatische zonvolgsystemen, reflecterende dakbedekking of grind.
De hogere energieopbrengst per vierkante meter is hier een groot commercieel voordeel. Grondgebonden installaties, zoals zonneparken of grote particuliere tuinen, bieden ook perfecte mogelijkheden. De panelen kunnen hoog boven een reflecterende ondergrond (gras, wit zand) worden geplaatst, waardoor de bifacial gain maximaal is.
Voor de particuliere woningeigenaar met een schuin dak is het voordeel vaak kleiner. Tenzij je een witte dakbedekking hebt en de panelen hoog monteert, is de extra investering mogelijk niet rendabel.
Laat je hier goed over adviseren. Ben je een vroege adopter die wil investeren in de meest efficiënte en toekomstgerichte technologie? Dan zijn bifaciale panelen, zeker in combinatie met een thuisaccu, een sterke optie. De hogere initiële kosten verdien je terug door een hogere jaarlijkse energieproductie.
Check altijd de subsidies en regelingen. In sommige gemeenten of via de ISDE-regeling voor zakelijke gebruikers zijn er soms extra voordelen voor innovatieve systemen.
Laat een specialist een gedetailleerde opbrengstberekening maken die de specifieke situatie van jouw dak of grond meeneemt.