Nieuw type zonnecel slaat energie op in chemische bindingen

De Nederlandse Universiteit Twente ontwikkelt foto-elektrochemische zonnecellen die energie uit zonlicht opvangen en opslaan, met gebruik van water, CO2 en een stabiele fotokatalysator.

Trefwoorden: #UTwente, #zonne-energie, #zonnecel

Lees verder

research

( Foto: UTwente )

ENGINEERINGNET.BE - De hoeveelheid zonlicht wordt beïnvloed door de breedtegraad, de dag- en seizoensvariaties en het klimaat. Dit betekent dat op het ene moment het omgezette overschot aan zonne-energie verloren gaat, terwijl er op een ander moment niet genoeg zonne-energie is.

"Om deze situatie te voorkomen, is de beste manier om zonne-energie direct op te slaan in plaats van deze alleen maar om te zetten in elektriciteit", zegt promovendus Kaijian Zhu van UTwente.

Zhu werkt aan speciale energie 'containers' die de energie uit zonlicht zowel opvangen als opslaan. Deze containers maken gebruik van bronnen zoals water en koolstofdioxide en een stabiele fotokatalysator. Een fotokatalysator is een materiaal dat zonlicht kan absorberen en de chemische reactie kan uitvoeren.

Er zijn twee verschillende soorten fotokatalytische systemen: op poeder gebaseerde en op elektroden gebaseerde fotokatalysatoren. Een andere naam voor de laatste is de foto-elektrochemische cel, het type waarop Zhu zich richt.

Foto-elektrochemische cellen bestaan uit twee elektroden, de fotoanode en de fotokathode. De fotoanode en de fotokathode werken in twee kamers, gescheiden door een membraan dat de gevormde producten kan scheiden.

"Ik richt me op de dynamica van de ladingsoverdracht binnen de fotokathode, wat er gebeurt na de absorptie van licht. We hopen mogelijke redenen voor de huidige lage omzettingsefficiëntie aan het licht te brengen door meer inzicht te krijgen in het hele reactieproces, zodat we een efficiënte omzetting kunnen realiseren. Het is alsof je de fundering verstevigt voordat je een huis bouwt", legt Zhu uit.

Zhu probeert de belangrijkste problemen die momenteel de efficiëntie in de weg staan, te verminderen of te elimineren. Hij optimaliseert de foto-elektroden en verbetert zo hun algemene prestaties.

Dit onderzoek wordt medegefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek en het Nederlandse Ministerie van Economische Zaken en Klimaatbeleid. Het project wordt ondersteund door Shell.