Laatste nieuws:

EINDHOVEN, 20 oktober 2016 14:23

Wereldrecord voor nanodraad-zonnecellen gebroken

Onderzoekers van de TU Eindhoven hebben een nieuw wereldrecord in handen voor het rendement van zonnecellen op basis van nanodraden: 17,8 procent. Dit soort zonnecellen bestaat pas enkele jaren, maar loopt qua efficiëntie hard in op andere types.

'
1/1

De rendement-sprongen maken nanodraad-zonnecellen een veelbelovende techniek voor de duurzame energievoorziening van de toekomst. TU/e-onderzoeker Dick van Dam promoveerde op 17 oktober op zijn onderzoek dat dit mogelijk maakte.

Nanodraad-zonnecellen

In tegenstelling tot andere typen zonnecellen bestaan nanodraadzonnecellen niet uit massieve lagen. Ze bestaan uit een ‘grasveld’ van rechtopstaande draadjes die circa tweehonderd nanometer dik zijn (300 keer dunner dan een mensenhaar).

Die nanodraadjes vangen het licht op en zetten het om in elektriciteit. Sinds de uitvinding ervan, minder dan 10 jaar terug, is de efficiëntie naar 17,8 procent geklommen. Dat is een stijging waar andere soorten zonnecellen veertig jaar over deden.

Van 15,3 naar 17,8 procent

Het oude record, van 15,3 procent, was in handen van de universiteit van Lund in Zweden. Het efficiëntiepercentage geeft aan hoeveel van de energie in het zonlicht dat op de cel valt, beschikbaar komt als elektrische energie. Theoretisch ligt de grens van nanodraad-zonnecellen op 46 procent, wat flink hoger is dan de limiet voor vlakke, niet-gestapelde zonnecellen: 34 procent. Daarnaast zijn nanodraadcellen in principe vrij goedkoop te produceren.

Van 17,8 naar 46 procent?

Een weergave van de opbouw van een nanodraadzonnecel. (Foto: TU/e)

Er is dus nog veel ruimte voor verbetering. Van Dam hoopt dat zijn record snel sneuvelt; hij denkt dat twintig procent haalbaar is binnen enkele jaren. Maar voor de nanodraadcellen richting verkoop kunnen, moeten ze concurrerend zijn. Daarvoor is een opbrengst van circa 25 procent nodig, en het productieproces moet verbeterd worden. Qua kosten is verder nog veel te winst behalen door over te stappen van het relatief zeldzame materiaal indiumfosfide naar de ruim beschikbare halfgeleider silicium.

Antenne voor licht

De realisatie van ’s werelds meest efficiënte nanodraadcel is het resultaat van het theoretische en experimentele werk van Dick van Dam. Zijn collega-onderzoeker Yingchao Cui fabriceerde de zonnecel, in de cleanroom van de TU/e. Van Dam ontdekte bij zijn onderzoek dat de nanodraadcel tot twintig procent meer licht absorbeert, doordat de draden als een soort antenne het licht vangen. Dat deed hij met vijf keer zo weinig materiaal als vlakke zonnecellen.

Dat is gunstig, want minder materiaal betekent minder kans op foutjes in het materiaal. Foutjes verlagen de energieopbrengst. Een ander effect dat bijdraagt aan de prestaties van de nanodraadcel is dat de draadjes het licht als het ware concentreren. Uit het onderzoek van Van Dam blijkt dat de dikte van de nanodraden bepaalt hoe goed het licht wordt geconcentreerd.

Dick van Dam promoveerde op 17 oktober in de vakgroep Photonics and Semiconductor Nanophysics van de faculteit Technische Natuurkunde. Hij was in 2012 seizoenswinnaar van de tv-quiz ‘Met het mes op tafel’.

bron: TU Eindhoven

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (6)...

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

Bege Aandrijftechniek BV

Rollon Lineairtechniek BV

EUCHNER (Benelux) BV

Pilz Nederland

Rotero Holland bv

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (18)

24 oktober 2017 - Gorinchem, Evenementenhal
Recycling 2017
31 oktober 2017 - Gorinchem - Evenementenhal
Metavak 2017
7 november 2017 - Rotterdam - Ahoy
Europort
8 november 2017 - Bad Salfzuflen (D), Messezentrum
FMB
8 november 2017 - Assen, TT-Hall
Main Industry
9 november 2017 - Nieuwegein, De Kom
Master of Safety
14 november 2017 - Utrecht, Jaarbeurs
Smart Homes & Intelligent Building
14 november 2017 - Eindhoven, Van der Valk Hotel
NI Days 2017

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden