Onderzoekers bereiken grote doorbraak zonne-energie

Share Button

Zonnepanelen die per watt maar een vijfde kosten van de huidige generatie, maar wel met een bijna even hoog rendement worden spoedig mogelijk. Dat meldt het wetenschappelijke tijdschrift Science, op basis van onderzoek van de vooraanstaande Nanyang Technical University in Singapore. Wordt zonne-energie straks zo goedkoop dat we het niet eens meer hoeven op te slaan?

Vijf maal goedkoper per watt
De volgende generatie zonnecellen, gemaakt van anorganisch/organische hybride perovskiet-gebaseerde materialen, is ongeveer vijfmaal goedkoper dan de huidige dunne film zonnecellen door een eenvoudiger, op een oplossing gebaseerd productieproces. Van perovskiet, een in de natuur hun veelvoorkomend mineraal, was al eerder bekend dat het opmerkelijk geschikt is om zonnecellen van te bouwen: tot 15% van het zonlicht wordt in elektriciteit geconverteerd. Dit ligt dicht in de buurt van de efficiëntie van de meest verkochte commerciële zonnepanelen, rond de 17%.  Onderzoekers wisten tot nu toe niet waarom.

Zal perovskiet-gebaseerd materiaal voor zonnecellen de mensheid eindelijk verlossen van de wurggreep van fossiel?

Zal perovskiet-gebaseerd materiaal voor zonnecellen de mensheid eindelijk verlossen van de wurggreep van fossiel? Bron: Wikimedia Commons

Daarom is perovskiet zo efficiënt
In het nieuwe onderzoek, door acht onderzoekers van de NTU in samenwerking met Michael Grätzel (bekend van zijn op fotosynthese-achtige processen gebaseerde zonnecellen), is nu ontdekt wat perovskiet zo efficiënt maakt. Op dit moment wordt deze nieuwe kennis toegepast door het Energy Research Institute @ NTU die een commercieel prototype van de perovskiet zonnecel ontwikkeld in samenwerking met het Australische bedrijf Dyesol Limited. Bij het onderzoek werd gebruik gemaakt van uiterst nauwkeurige apparatuur, waaronder een femtosecondelaser die het gedrag van elektronen en materie op femtoschaal uiterst nauwkeurig kon vastleggen. De groep ontdekte dat in perovskietmaterialen de elektronen, die los worden geslagen door de fotonen in zonlicht, veel verder kunnen reizen dan in andere materialen. Daardoor kan de perovskietlaag dikker worden, immers de elektronen kunnen verder reizen naar de elektronvangende metalen geleider. omdat de laag dikker kan zijn, wordt meer licht geabsorbeerd en produceert de zonnecel meer elektriciteit. De onderzoekers pasten een simpel productieproces toe, gebaseerd op het indrogen van een oplossing.

Bestaande zonnecellen overtroffen
Nu precies bekend is hoe perovskietmaterialen zich gedragen en wat het werkingsprincipe is, zijn technici in staat om het gedrag van de nieuwe zonnecellen af te strellen en de efficiëntie zo te verbeteren. Een van de leden van het team, Matthews, denkt dat uiteindelijk zelfs de performance van dunne-cel zonnepanelen geëvenaard en overtroffen kan worden met tot 20% efficiëntie. “The excellent properties of these materials, allow us to make light weight, flexible solar cells on plastic using cheap processes without sacrificing the good sunlight conversion efficiency.” in zijn woorden.

Bronnen
1. NTU scientists make breakthrough solar technology, NTU Press Release, 2013
2. Nripal Mathews, Grätzel et al., Long-Range Balanced Electron- and Hole-Transport Lengths in Organic-Inorganic CH3NH3PbI3, Science (2013)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

6 reacties

  1. hannes schreef:

    Dan maar goed dat ik tot nu toe gewacht heb met zonnecellen plaatsen!

  2. roeland schreef:

    Europa zou grote zonneparken moeten bouwen in Zuid Europa. Dat heeft verweg de voorkeur boven afhankelijk te zijn van Rusland.

  3. Douwe schreef:

    Ja hoe sneller we in Europa overstappen op hernieuwbare energie hoe sneller we er economisch ook weer op vooruit/ er bovenop komen. Al dat geld naar het Midden Oosten en Rusland voor de fossiele energie wat we momenteel importeren is een continue aderlating voor de economie. Als je energie lokaal en schoon opwekt blijft het geld vanaf dat moment in de regio en is er ook geen reden meer om continue oorlogje te gaan voeren in het Midden Oosten. Steek het geld van het leger volledig in hernieuwbare energie zoals Costa Rica ook gedaan heeft.  

    Voor de mensen die nog geen zonnepanelen hebben maar wel interesse hebben. Bekijk het dossier zonne-energie van HetKanWel eens: http://www.hetkanwel.net/praktische-tips/dossier-een-zonnepaneel-op-je-dak/

  4. Douwe schreef:

    Interessante resultaten de grote energiebedrijven beginnen de resultaten te voelen. 

    Grote Europese energiebedrijven dreigen in financiële problemen te raken door groene stroom. Ze stellen niet te kunnen garanderen stroomtekorten op te kunnen vangen.

    De traditionele verdienmodellen van geïntegreerde energieproducenten en -leveranciers staan onder zware druk. Dit blijkt uit de een enquête van PwC onder bestuurders van 53 energie- en utiliteitsbedrijven uit 35 landen.

    Vooral in Europa zorgt de opkomst van lokale elektriciteitsopwekking uit voornamelijk zon en wind, technologische veranderingen en het veranderende consumentengedrag ervoor dat de oude verdienmodellen op termijn niet langer houdbaar zijn.

     

    Investeringen die in het verleden zijn gedaan in kolen- en gascentrales dreigen niet terugverdiend te worden.

    Meer op:
    http://www.duurzaambedrijfsleven.nl/58444/energiebedrijven-voelen-eindelijk-druk-groene-energie/

  5. Lacsap schreef:

    Grote of veel zonnepaneel parken over de hele wereld en dan stroom delen (microgolf/laser), dan gooi je ‘stroomkabels’ in het wegdek en je kunt eindeloos elektrisch rijden. Het is al 2014 bijna.. voelt echter alsof ik in 1970 leef.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger