voor wijkbewoners
CIS in Oost-West

Dunne film zonnepanelen

Het gaat hier dus om zonnepanelen die van een ander materiaal gemaakt zijn. Onder de dunne film zonnepanelen zijn er twee typen verkrijgbaar:

  • CIS panelen, waarbij CIS staat voor Copper Indium Selenium
  • CIGS zonnepanelen, CIGS staat voor Copper (koper) Indium, Gallium en Selenium, dus bij dit type is de component Gallium toegevoegd. 

Het verschil zit in het component Gallium dat bij CIGS wél en bij CIS niet is toegevoegd. Bij CIGS zonnepanelen komt het zogenaamde Aurora effect niet voor, dat betekent dat een zonnepaneel dof uit kan slaan. Bij CIGS zonnepanelen wordt het giftige Cadmiumsulfide gebruikt, waar bij CIS zonnepanelen als alternatief het niet giftige Zinkoxide wordt aangebracht.

CIS panelen
Dunne filmpanelen met een mooi strak egaal zwart oppervlak, inclusief zwart frame
CIS in Oost-West
CIS panelen in een Oost-West opstelling

Dunne filmpanelen werden in de jaren na 2010 redelijk veel verkocht, omdat ze zo mooi diep zwart zijn en vanwege de claim dat ze een betere opbrengst zouden hebben. Er is wel wat verschil in opbrengst t.o.v. kristallijn zonnepanelen. Het rendement per m2 dak is minder, maar als je het rendement per WattPiek bekijkt, komen CI(G)S panelen er redelijk van af. De CI(G)S panelen zijn wat minder temperatuurgevoelig (een goede temperatuurcoëfficiënt) , terwijl bij kristallijn de opbrengst daalt bij hoge(re) temperaturen. CI(G)S panelen kunnen ook van een breder spectrum in het zonlicht profiteren.

Spectrum instraling
Het zonlicht is samengesteld uit talrijke golflengtes die elk een eigen energieniveau hebben, naast het zichtbare licht is er ook UltraViolet (UV) en InfraRood (IR).

Deze grafiek laat zien dat het zichtbare zonlicht het hoogste energieniveau heeft (piek). Het UV-bereik is vrij smal, maar er is een breed bereik van IR licht dat ook nog energie levert ondanks dat wij het niet kunnen zien. De efficiëntie van een zonnecel is niet uniform verdeeld over de verschillende golflengtes van het zonlicht bestaat. Kristallijne technologie (poly en mono) haalt zijn hoogste efficiëntie bij direct zonlicht, dus het zichtbaar licht. CI(G)S zonnepanelen zijn op hun beurt het meest efficiënt in het gebied rond 1.000 nm golflengte, een waarde vanaf waar kristallijn zeer snel aan efficiëntie verliest.

Een dunne film zonnepaneel is te zien als één zonnecel. Dit in tegenstelling tot de gangbare kristallijne zonnepanelen die uit meerdere (meestal 60 of 72) zonnecellen bestaan. We hebben daar gezien dat schaduwwerking op zo’n paneel de stroomdoorvoer ‘knijpt’. Schaduwwerking op een CI(G)S paneel heeft een iets ander effect. De opbrengst neemt af naar rato van het bedekte oppervlakte. De spanning op het totale paneel neemt dus wel wat af maar niet zo dramatisch als bij een kristallijn paneel waar de totale stroomdoorvoer geblokkeerd kan worden. Door het toepassen van zogenaamde bypass-diodes wordt geprobeerd dit nadeel wat te dempen.

Kortom, de voordelen van CI(G)S panelen:

  • Minder materiaal nodig bij de productie, er kunnen geen microcracks optreden
  • Dunne film is minder gevoelig voor hogere temperaturen
  • Panelen zijn schaduwtolerant, wel wat minder opbrengst maar geen blokkade van stroomdoorvoer
  • Esthetisch mooi(er)

Er zijn dus ook nadelen:

  • een aantal grote fabrikanten zijn opgehouden of produceren niet meer voor de Europese markt
  • vaak geproduceerd met chemicaliën (waaronder dus bij CIGS het giftige Cadmiumsulfide. Dat maakt het recyclen moeilijk zo niet onmogelijk.
  • Soms moeten CI(GS) panelen extra geaard worden (veel installateurs zijn hier niet van op de hoogte)
  • Soms kennen CI(G)S panelen een grote degradatie dan kristallijn panelen
  • Hoge spanningen, dat heeft wat nadelige gevolgen voor dikte van de bekabeling, de robuustheid van de connectoren en de mogelijkheid voor de omvormer om een optimum te vinden tussen spanningsniveau en de opbrengst in de vorm van stroom.

Prijstechnisch gezien is het zo, dat de CI(G)S voorheen qua prijs goed konden concurreren met kristallijn panelen. Doordat de prijzen van de kristallijne zonnepanelen erg gedaald zijn, zijn de CI(G)S panelen op dat vlak minder interessant. De esthetische voordelen zijn inmiddels ook weggevallen omdat kristallijne panelen in allerlei kleuren kunnen worden geleverd (inclusief het frame).