Houtvezels voor de zonnecel van de toekomst

Een nieuwe papiersoort gemaakt uit houtvezels is voor 96% transparant en kan wellicht een revolutionair materiaal worden voor de volgende generatie zonnecellen.

Onderzoekers van de University of Maryland, de South China University of Technology en de University of Nebraska-Lincoln hebben samen de nieuwe papiersoort ontwikkeld.

De bedoeling is dat het nieuwe materiaal een vervanger wordt voor de plastic substraten waar zonnecellen nu op gemaakt worden. Voordelen zijn een milieuvriendelijker product, betere prestaties en lagere kosten.

Verbetering

Volgens de onderzoekers presteren zonnecellen het beste als de gebruikte materialen voldoen aan twee voorwaarden. Het materiaal moet een hoge optische transparantie hebben (om het meeste licht door te laten) én een hoge optische waas (om de vertrooiing en de opname van het licht te verbeteren).

Tot nu toe hebben materialen met een hoge optische transparantie (pakweg 90%) echter een zeer lage optische waas (minder dan 20%). Het nieuwe transparante papier heeft een hoge transparantie van 96% en ook een optische waas van 60%; hoger dan welke andere transparante substraat.

Hoe het werkt

De reden dat het materiaal deze specifieke eigenschappen bezit is dat het papier nanoporeus is in plaats van microporeus, zoals gewoon papier.

Het onderzoeksteam produceert het materiaal door houtvezels te behandelen met een proces genaamd TEMPO, waardoor de vezels opzwellen en ineenvallen tot compacte structuren. Een test van het materiaal toonde aan dat gebruik in een zonnecel licht kan collecteren met een rendement van 10 procent.