• 05/11/2012

Presentatie van eerste koolstof-zonnecel (+video)

Onderzoekers van de Amerikaanse Stanford University beschrijven in een studie de eerste zonnecel die volledig bestaat uit koolstof.

Trefwoorden: #koolstof, #koolstof zonnecel, #Stanford University, #zonnecel

Lees verder

research

ENGINEERINGNET -- De gedemonstreerde zonnecel vormt een veelbelovend alternatief voor de dure materialen die tegenwoordig in fotovoltaïsche componenten worden gebruikt.

"Koolstof heeft het in zich om hoge prestatie te leveren tegen lage kosten", zegt Zhenan Bao; de schrijver van de studie en professor chemiehoogleraar aan Stanford. "Zover wij weten is dit de eerste demonstratie van een werkende zonnecel waarvan alle componenten uit koolstof zijn opgebouwd."

Het prototype is een dunnefilm-zonnecel die niet uit silicium bestaat, zoals reguliere zonnecellen, maar uit koolstofmateriaal dat als coating kan worden opgebracht. Bao geeft aan dat er in de toekomst wellicht zonnecellen rechtstreeks op gebouwen, ramen, of op auto's kunnen worden gecoat.

Michael Vosgueritchian, mede-auteur van de studie, geeft aan dat de nieuwe coatingtechniek ook lagere productiekosten oplevert. "Het maken van silicium zonnecellen vergt veel stappen, maar ons hele apparaat kan worden gebouwd met simpele coatingtechnieken waarvoor geen dure gereedschappen of machines nodig zijn."

De experimentele zonnecel van Bao's groep bestaat uit een fotoactieve laag, die zonlicht absorbeert. Deze laag zit tussen twee elektroden in ‘gesandwicht'.

In reguliere zonnecellen zijn deze elektroden van Iidiumtinoxide (ITO) gemaakt, een materiaal dat steeds schaarser en duurder wordt.

In het prototype van Bao's groep is de ITO en het zilver vervangen door grafeen. Grafeen is een laag koolstofatomen van slechts één atoom dikte. Ook werden koolstof nanobuisjes gebruikt die 10 000 keer kleiner zijn dan een menselijke haar.

Een nadeel van het prototype dat volledig uit koolstof bestaat is dat het slechts een rendement heeft van één procent. Dit komt doordat het vooral lichtfrequenties rond het infrarode spectrum absorbeert.

Bao: "We hebben duidelijk nog een lange weg te gaan wat betreft rendement, maar met betere materialen en betere fabricagetechnieken verwachten we dat het nog drastisch kan verbeteren."


(Bron en foto: Engineers Online)

Video: