Dat je zonnecellen op een auto kan monteren zodat je al rijdend je auto kan bijladen hebben vele studententeams al gedemonstreerd in verschillende competities, met als meest bekende de Bridgestone World Solar Challenge in Australië. Dus zo nieuw is het idee niet, maar Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems presenteerde op de IAA 2019 in Frankfurt een variant voor commercieel verkrijgbare auto’s waarin enkele noviteiten waren verwerkt.

Helaas hadden we de persconferentie gemist. Maar, en dat is het voordeel van een beurs, je kan altijd nog even langslopen wanneer het beter uitkomt. Dus laat in de middag op zoek gegaan naar de stand van Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems om meer over hun concept van zonnecellen in een glazen panoramadak op een auto te weten te komen.

Eigenlijk klinkt het concept heel eenvoudig. Je neemt wat zonnecellen, perst ze tussen twee glazen dakramen in, monteert het op een auto en de auto wekt zelf elektriciteit op. Het Nederlandse Lightyear heeft al gedemonstreerd dat het concept van zonnecellen op een auto werkt.

Glazendak

Zoals zo vaak, is de praktijk iets weerbarstiger.  Om te beginnen, het glazen dak. Nu zijn panoramadaken geen noviteit in de automobiel wereld. Dus het Fraunhofer Instituut had voldoende panoramadaken om uit te kiezen. De keuze viel uiteindelijk op het panorama dak van de Peugeot 308 SW omdat deze auto het panorama dak heeft met het grootste oppervlakte.

Omdat er twee glazen daken nodig zijn om de zonnecellen in tussen te klemmen ontstond er een klein probleempje. Een van de daken moest net even wat kleinere afmetingen hebben. Gelukkig was de glasproducent zo hulpvaardig om deze te produceren.

Zonnecellen in een ‘geshingelde’ matrix

De zonnecellen zijn door Fraunhofer zelf ontwikkeld en hebben bij massaproductie een efficiëntie van meer dan 22 procent en een kostprijs onder de 30 euro per vierkante meter. Mogelijk dat het rendement opgeschroefd kan worden tot 30%

Om de cellen zo effectief mogelijk in het dak te integreren werden de zonnecellen in een matrix structuur gelegd. Hierdoor heeft een mogelijk beschadigde cel geen invloed op de prestatie van de overige cellen.

De cellen worden aan elkaar verbonden door een techniek die we eerder al zagen bij het Solar Team Twente, namelijk door de randen van de cellen over elkaar heen te leggen, de zogenaamde ‘shingling technology’ methode. Fraunhofer gebruikte een geleidende lijm om de cellen te verbinden.

Kleurrijk design

Het blijft een eeuwig punt van discussie, zijn zonnecellen esthetisch aantrekkelijk? Of moeten we initiatieven om ze te verbergen toejuichen? Hoe dan ook, de mensen bij Fraunhofer zijn in staat om het panorama dak met zonnecellen een kleurtje mee te geven zodat het dak dezelfde kleur kan krijgen als de rest van de auto. Om dit te bereiken gebruiken ze een laag Morpho Color, een ontwikkeling van Fraunhofer dat we voor het eerste zagen op de InterSolar Beurs 2017. Het verlies aan rendement van de zonnecellen door de Morpho Color laag is met gemiddeld zeven procent erg acceptabel te noemen.

Dan nu de hamvraag, wat levert het allemaal op? Fraunhofer zegt dat op een zonnige zomerse dag in Zuid Duitsland je dagelijks ongeveer tien kilometer aan extra bereik kan opwekken met het dak. Hiervoor is aangenomen dat de elektriciteitsconsumptie van de auto ongeveer 17 kWh per 100 kilometer is en dat de opbrengst van het dak rond de 210 Watt per vierkante meter ligt.