ENGINEERINGNET.BE - De markt van organische zonnecellen is groeiende. Deze dunne zonnecellen, gemaakt uit verschillende polymeren en pigmenten, zijn heel licht van gewicht, erg soepel en oprolbaar, hebben een korte terugverdientijd en een ultralage CO2-voetafdruk.
Prof. dr. Koen Vandewal (imo-imomec UHasselt): “Ze kunnen op grote schaal worden ingebouwd in gevels van gebouwen of op specifieke oppervlakken zoals de toren van windturbines of de buitenmuur van biogasinstallaties.”
dr. Bernhard Siegmund: “Om tot een hoger rendement te komen, is er een belangrijke rol weggelegd voor zogenaamde ternaire zonnecellen. Deze bestaan uit drie in plaats van twee licht absorberende materialen waardoor zonlicht nog efficiënter kan worden geabsorbeerd en omgezet.”
Dit nieuwe onderzoek biedt een nieuw, veel uitgebreider beeld van de fysica van ternaire zonnecellen. Via heel wat spectroscopische experimenten en chemische simulaties via kwantumberekeningen konden de onderzoekers het gedrag van de organische zonnecellen voorspellen wanneer er een derde absorber werd toegevoegd.
Dit zorgt voor een veel betere kennis over hoe de organische zonnecellen opgebouwd kunnen worden. Zo werd ontdekt dat het derde materiaal in sommige gevallen de eigenschappen van de twee andere absorbers beïnvloedt, waardoor hun mogelijkheid om zonlicht op te nemen, vooruitging.
In ander gevallen was dat dan weer niet het geval en werd het omzetten van licht naar stroom net moeilijk wanneer een derde component toevoegd werd.
Dankzij deze fundamentele inzichten konden de Europese en Chinese onderzoekers specifieke ontwerpregels opstellen voor toekomstige ternaire organische zonecellen. Deze ontwerpregels houden rekening met de mengbaarheid van de gebruikte componenten en hun energetische structuur.
De volledige studie kan hier teruggevonden worden.
