Zonnepanelen op een huis met zwarte dakpannen

Op ieder dak zonnepanelen om de klimaat-verandering te beteugelen lijkt een prima idee, maar is dat ook zo. Onderzoek lijkt uit te wijzen dat zonnepanelen in de stedelijke omgeving leiden tot hogere temperaturen daar en dientengevolge lagere prestaties van de zonnecellen. We zullen ‘koelere’ zonnecellen moeten ontwikkelen….
Het gaat om een metastudie van 116 onderzoeken op dit terrein. David Sailor van de universiteit van Arzona en medeonderzoekers kwamen tot die conclusie na bestudering van de 116 eerder gedane studies. Hij zegt in Physics World dat hij was gefrustreerd door door verkeerd uitgevoerd en/of uitgevoerd onderzoek op dit terrein.
Na de analyse van de 116 studies kwamen de onderzoekers tot twee belangrijke gevolgtrekkingen. Zonnepanelen kunnen de stedelijke omgeving overdag aanzienlijk verwarmen, terwijl in de avond en nacht die panelen koelen. Dat brengt de tweede belangrijke conclusie met zich mee: zonnepanelen in stedelijke omgeving presteren niet naar vermogen.

Het hele verhaal hangt op de warmte absorptie van de zonnepanelen. Sailor: “Het hele verhaal is ingewikkeld. Als je zonnepanelen op een zwart dak plaatst, dan zal dan waarschijnlijk geen opwarmend effect hebben, maar wel als je die op een wit dak plaatst. “Zonnepanelen hebben nu een rendement van 16 tot 20%. Ze absorberen enorm veel energie van de zon (licht en warmte; as) waarvan ze een deel omzetten in elektrische energie, maar ze warmen ook erg op.” Daardoor warmt de omgeving op.
Als de temperatuur van zonnepanelen hoger wordt daalt hun rendement. Sailor heeft het over 4% vermindering per graad stijging. In Phoenix kunnen die temperaturen makkelijk 60 tot 65°C worden. Dat tikt aan: daardoor daalt het rendement met 10 tot 15% (stelt Sailor).

Koele zonnepanelen

Sailor wil hiermee niet stellen dat zonnepanelen onzin zijn, maar we zouden panelen moeten ontwerpen die efficiënter zijn en warmte ‘afwijzen’. “Het deel van het zonnespectrum dat de zonnecellen niet kunnen omzetten in stroom zouden coatings moeten komen die de golflengtes weerkaatsen of wat meer energie uitstoten. DAn heb je zoiets als passieve stralingskoeling. Als je een oppervlak dat uiterst effectief zijn energie kan uitstralen in, lan we zeggen, het spectrum tussen 8 en dertien µm, dan raakt het in feite zijn warmte kwijt door een atmosferisch vernster.” Maar warmt die uitgestraalde energie de omgeving dan niet op, vraag ik (=as) me af.

Is het dan niet handiger die warmte te gebruik voor het opwarmen van je badwater? Gelukkig wordt het rendement van de zonnecellen nog steeds naar boven bijgesteld. Volgens Physics World zouden de zonnecellen met een rendement van 50% binnen handbereik liggen.

Bron: physicsworld.com