In Saoedi-Arabië hebben wetenschappers iets spectaculairs voor elkaar gekregen: zonnepanelen die zichzelf passief koelen en daardoor méér stroom leveren én veel langer meegaan.
Onder leiding van een internationaal team van onderzoekers aan de King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) is een baanbrekende technologie ontwikkeld die het rendement van zonnepanelen met bijna 13 procent verhoogt en hun levensduur met meer dan 200 procent verlengt.
Volgens de studie, gepubliceerd in Materials Science and Engineering, draait alles om een innovatieve laag van hygroscopisch materiaal die zonder extra energieverbruik koeling levert – precies wat de zonne-energiesector nodig heeft.
Super eenvoudig, maar geniaal
Het geheim zit in een composietmateriaal bestaande uit lithiumchloride (LiCl) en natrium-polyacrylaat, een goedkoop en makkelijk te verwerken polymeer dat bekendstaat om zijn uitzonderlijke vochtabsorberende eigenschappen (je vindt het ook in luiers). ’s Nachts neemt dit materiaal vocht uit de lucht op, dat overdag weer vrijkomt. Tijdens die verdampingsfase onttrekt het materiaal warmte aan de omgeving – een klassiek fysisch principe dat de onderzoekers hier effectief inzetten.
De toepassing is simpel én geniaal. Een dun laagje materiaal houdt zonnepanelen overdag tot 9,4°C koeler. En dat is een gamechanger.
Hitte is de grootste vijand van zonnepanelen
Zonnepanelen zetten zonlicht om in elektriciteit, maar slechts zo’n 20 procent van de inkomende zonnestraling wordt daadwerkelijk benut. De rest wordt voornamelijk omgezet in warmte – en dat is precies waar het fout gaat. Want hoe warmer een zonnepaneel wordt, hoe lager de efficiëntie en hoe sneller het veroudert.
In extreme klimaten zoals Saoedi-Arabië kunnen temperaturen boven de 50°C funest zijn voor zonnepanelen. Door passieve koeling toe te passen zonder gebruik te maken van ventilatoren, pompen of vloeistofsystemen – die zelf weer stroom vragen – ontstaat er een duurzame én onderhoudsarme oplossing.
Ook in Nederland inzetbaar
De resultaten liegen er niet om. In praktijktests in Saoedi-Arabië bleken panelen met de nieuwe coating:
- Tot 9,4°C koeler te blijven
- 12,9 procent meer elektriciteit te produceren
- Meer dan driemaal zo lang mee te gaan
- De stroomopwekkingskosten met bijna 20 procent te verlagen
En dat effect bleef niet beperkt tot de woestijn. De onderzoekers testten de technologie ook in koelere, vochtige regio’s van de Verenigde Staten – met net zo overtuigende resultaten. Daarmee is bewezen dat de techniek óók in gematigde klimaten, zoals Nederland, effectief inzetbaar is.
Doorbraak op het juiste moment
De timing van deze ontdekking kon niet beter. In 2024 werd wereldwijd maar liefst 451,9 gigawatt aan nieuwe zonnecapaciteit toegevoegd – goed voor driekwart van alle nieuwe hernieuwbare energie-installaties. Tegelijkertijd blijft een van de grootste uitdagingen: hoe houden we zonnepanelen efficiënt en duurzaam, ook in moeilijke klimaatomstandigheden?
“Deze technologie laat zien wat er mogelijk is als je materiaalwetenschap en energietechnologie samenbrengt,” aldus prof. Qiaoqiang Gan van KAUST. “We kunnen deze materialen op allerlei systemen toepassen – niet alleen op zonnepanelen, maar ook op kassen of batterijen – zonder dat er extra stroom voor nodig is.”
Massaproductie haalbaar op korte termijn
De ontwikkeling van passieve koeling is meer dan alleen een slimme truc: het kan leiden tot structurele verbeteringen in het rendement, de levensduur en de kosten van zonne-energie wereldwijd. Zeker voor landen in warme klimaten – die vaak ook sterk inzetten op zonne-energie – biedt deze techniek enorme voordelen.
Het feit dat de gebruikte materialen goedkoop, niet-toxisch en relatief eenvoudig te produceren zijn, maakt massaproductie op korte termijn haalbaar. Daarmee lijkt deze vondst een veelbelovende stap richting een zonnigere, duurzamere toekomst.
