Het lijkt erop dat dunne-film zonnecellen binnenkort een beter vermogen hebben om invallend licht te absorberen. Dankzij een ‘super-absorberend’ ontwerp afkomstig van een onderzoeksteam van de Universiteit van Noord-Carolina.
Een stap kleiner
Het ontwerp verbetert niet alleen het lichtabsorberend vermogen. De onderzoekers denken ook dat de productiekosten flink omlaag kunnen. Dit is mogelijk door het gebruik van nog dunnere halfgeleidermaterialen dan voor de huidige dunne-film zonnecellen nodig is. Halfgeleidermaterialen zijn de hoofdbestanddelen van zonnecellen. Deze vangen zonlicht op en verplaatsen elektronen waardoor zonnepanelen stroom opwekken. De dikte van de halfgeleiders wordt een stap dunner, zonder daarbij het vermogen te beperken om licht op te vangen.
“Hypermoderne dunne-film zonnecellen vragen om een amorfe siliciumlaag van ongeveer 100 nanometer dik om het merendeel van de zonne-energie op te vangen,” zegt dr. Linyou Cao, universitair docent in de Materiaalwetenschappen tegen de website Cleantechnica. “Ons zonnecel-ontwerp met een 10 nanometer dunne laag van amorfe silicium kan 90 procent van de zonne-energie opvangen.”
Besparing
Het ontwerp, dat lijkt op de lagen van een ui, kan ook gebruikt worden voor andere typen zonnecellen, zoals de dunne-film cadmium-tellurium (CdTe) en CIGS-zonnecellen. Bij de huidige CdTe-zonnecellen is een laag van een micrometer nodig. Met dit ontwerp van het onderzoeksteam uit Noord-Carolina is dezelfde efficiëntie haalbaar met een laag van 50 nanometer. Ter illustratie: een mensenhaar is 50.000 nanometer dik. Ook CIGS-zonnecellen kunnen dunner, maar liefst 30 nanometer.
De mogelijkheid om dunnere zonnecellen te maken heeft als grote voordeel dat minder kostbare en vaak zeldzame halfgeleidermaterialen nodig zijn. Het besparingspotentieel van het ontwerp is groot. De productiekosten van dunne-film zonnecellen zouden drastisch minder kunnen worden.
Bron: Cleantechnica | Foto: David Silver via Flickr
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
