• 27/04/2012

Zonnecellen met aanzienlijk hoger rendement dan huidige 25%

Quantumproces in silicium-nanokristallen haalt meer energie uit zonlicht.

Trefwoorden: #nanokristallen, #silicium-nanokristallen

Lees verder

research

ENGINEERINGNET -- Het rendement van zonnecellen kan enorm verhoogd worden door energieverliezen te reduceren. Voordat het invallende zonlicht elektriciteit heeft weten op te wekken gaat een groot deel van de energie van het licht namelijk verloren aan opwarming van de zonnecel.

Nederlandse onderzoekers van Technologiestichting STW, NanoNextNL, de Universiteit van Amsterdam en de Technische Universiteit Delft hebben nu experimenteel inzicht gekregen in een quantumproces in nanokristallen van silicium dat overtollige energie van licht overdraagt aan naburige nanokristallen, zodat energieverlies in de vorm van warmte wordt vermeden.

De verworven inzichten openen de weg naar zonnecellen met een aanzienlijk hoger rendement dan de 25% die nu in de praktijk wordt gehaald.

Nanokristallen van silicium in zonnecelmateriaal nemen fotonen op en zenden die voor een deel op een andere golflengte weer uit. Dit spectrumvervormende effect van de nanokristallen wordt al uitvoerig onderzocht om op indirecte manier het rendement van zonnecellen te verhogen.

Het nieuwe inzicht maakt duidelijk dat de nanokristallen ook direct kunnen bijdragen aan het efficiënter omzetten van het zonlicht. Daarmee is dit nieuwe inzicht een essentiële voortzetting van de al eerder vergaarde kennis en lijkt de weg vrij te maken voor zonnecellen, opgebouwd met silicium-nanokristallen, die een substantieel hoger rendement dan bestaande cellen kan bereiken.


(KV)

Figuur, Wieteke de Boer: Een artistieke impressie van het SSCM-proces. Hoog-energetische fotonen kunnen verscheidene nanokristallen aanslaan en zo in één keer een aantal elektron-gat-paren produceren