Onderzoekers TU/e breken wereldrecord voor nanodraad-zonnecellen

Onderzoekers van de TU Eindhoven hebben een nieuw wereldrecord in handen voor de efficiëntie van zonnecellen op basis van nanodraden, namelijk 17,8 procent.

Trefwoorden: #Dick van Dam, #efficiëntie, #nanodraad, #nanodraad-zonnecellen, #TU/e, #zonnecellen

Lees verder

research

ENGINEERINGNET.NL - Dit soort zonnecellen bestaat pas enkele jaren, maar loopt qua efficiëntie hard in op andere types en is dus veelbelovend om een bijdrage te leveren aan het voorzien in duurzame energie.

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, ofwel 300 keer dunner dan een haar.

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% geklommen. Dat is een stijging waar de andere soorten zonnecellen veertig jaar over deden.

Het oude record, van 15,3%, 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 %, wat flink hoger is dan de limiet voor vlakke, ongestapelde zonnecellen: 34%. Daarnaast zijn nanodraadcellen in principe vrij goedkoop te produceren.

Er is dus nog veel ruimte voor verbetering. TU/e-onderzoeker Dick van Dam hoopt dat zijn record snel sneuvelt; hij denkt dat 20% haalbaar is binnen enkele jaren. Maar voor de nanodraadcellen richting verkoop kunnen, moeten ze concurrerend zijn.

Daarvoor is een opbrengst van circa 25% 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.

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.


(bron en illustratie: TU/e)