ENGINEERINGNET -- Kleurstof-gesensibiliseerde zonnecellen bieden veel voordelen: ze zijn dun, flexibel en gemakkelijk te maken. Maar er kleven ook nadelen aan.
Zo ligt de efficiëntie lager dan bij silicium zonnecellen en er is platina voor nodig, een kostbaar metaal. Dit platina is gevormd tot poreuze elektrodes, waaraan een kleurstof zit.
Licht wordt door die kleurstof omgezet in elektronen en zo ontstaat elektronische spanning. Deze techniek is gebaseerd op de fotosynthese in planten.
Amerikaanse onderzoekers zijn nu in staat een zonnecel te maken waarbij 3D-grafeen dient als goedkoop elektrodemateriaal, in plaats van platina. Dit grafeen krijgt de vorm van een honingraatstructuur.
Hiertoe lieten de wetenschappers lithium oxide met koolmonoxide reageren waardoor er lithiumcarbonaat en honingraatvormig grafeen ontstaat, dat heel poreus is en een groot oppervlak heeft. Lithiumcarbonaat helpt vorm te geven aan de grafeen vellen en isoleert ze tegelijkertijd van elkaar.
Na vorming van de honingraat is het lithiumcarbonaat er eenvoudig uit te verwijderen door middel van een zuur.
Uit onderzoek blijkt nu dat dit 3D-grafeen een uitstekende geleidbaarheid heeft en een hoge katalytische activiteit, waardoor het goed te gebruiken is voor energieopslag en conversie.
Dit nieuwe type zonnecel zet circa 7,8% zonne-energie om in elektra, wat bijna gelijk is aan de zonnecel waar platina in zit (8%).
Het onderzoek is gefinancieerd door een fonds van de Amerikaanse Chemische Vereniging en de Amerikaanse Nationale Wetenschap Stichting.
Professor Yun Hang Hu en mede-onderzoekers publiceerden onlangs een artikel over dit onderzoek in 'Journal Angewandte Chemie' (internationale editie).
(LH)
