ENGINEERINGNET -- Onderzoekers van het Nederlandse Centrum Wiskunde & Informatica (CWI) in Amsterdam zijn er in geslaagd om de 3D-structuur van zonnecellen met een ongekende nauwkeurigheid af te beelden. Dat een zonnecel zo gedetailleerd in kaart wordt gebracht is een primeur. De resultaten van het onderzoek, dat in samenwerking met collega’s van de University of California in Davis en het Pacific Northwest National Laboratory is uitgevoerd, worden gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Advanced Functional Materials.
De nieuwe 3D- afbeeldingstechniek is een belangrijke stap in het verhogen van de efficiëntie van zonnecellen. De onderzochte zonnecel bestaat uit een mengsel van polymeren dat energie opwekt door uitwisseling van electronen. De precieze menging van de materialen is doorslaggevend voor de efficiëntie van dit proces, maar deze kon tot nog toe niet in beeld gebracht worden. De nieuwe techniek stelt onderzoekers nu in staat het mengingsproces te onderzoeken en significant te verbeteren.
De onderzoekers gebruikten elektronentomografie om de zonnecel op de nano-schaal in beeld te brengen. Hierin worden beelden gemaakt met een elektronenmicroscoop gecombineerd tot een driedimensionale afbeelding.
CWI-onderzoeker Joost Batenburg ontwikkelde de rekenmethode voor dit project. Met een zeer beperkte hoeveelheid meetgegevens bekomt men met de nieuwe methode ontzettend veel informatie. De rekenmethode, gecombineerd met een speciale contrastverhogende bewerking van de zonnecel, leverde een 3D-beeld op dat veel nauwkeuriger was dan de huidige technieken.
Het gebruik van 3D-beelden is een trend in het nanotechnologisch materiaalonderzoek. Nieuwe meet- en rekentechnieken maken het mogelijk om geproduceerde nanomaterialen in beeld te brengen en het productieproces gedetailleerd te bekijken. Deze kennis kan vervolgens gebruikt worden om de productie en kwaliteit van de nanomaterialen te verbeteren.
(LVD)
