Rendement zonnecellen verhogen met 3D-geprinte ’lichtval’

Met 3D-printtechnologie hebben natuurkundigen van de Universiteit Utrecht en partners een ‘lichtval’ voor op een zonnecel gemaakt. Hierdoor kan het invallende zonlicht beter benut worden.

Trefwoorden: #3D printen, #dunne zonnecel, #licht concentratie, #lichtval, #Universiteit Utrecht, #zonnecellen

Lees verder

Techniek

ENGINEERINGNET.NL - Het voordeel hiervan is dat zonnecellen minder dik kunnen zijn en toch veel licht absorberen.

Daardoor ontstaan nieuwe mogelijkheden voor innovatieve zonnemodules met een hoger rendement. De lichtval is bovendien geschikt voor bijna alle soorten zonnecellen.

Bij dunne film zonnecellen zonder een lichtval gaat zo’n 20% van het zonlicht verloren omdat de zonnecel een deel van het licht niet absorbeert, maar reflecteert.

De lichtval, een parabolische spiegel, weerkaatst dit gereflecteerde licht terug naar de zonnecel.

De winst die hiermee wordt behaald is afhankelijk van het type zonnecel en de golflengte van het licht. De onderzoekers lieten een absorptieverbetering van ongeveer 12% zien voor een organische zonnecel.

Het idee voor toepassing van parabolische spiegels voor lichtopsluiting in zonnecellen is niet nieuw, maar de realisatie ervan bleek complex. De spiegel moet perfect afgewerkt zijn, omdat anders alsnog verliezen optreden.

De Utrechtse onderzoekers maken daarom de basis van de spiegel van Lego-plastic met een 3D-printer en behandelen die na om het oppervlak spiegelglad te maken. Daarop sputteren ze zilver, dat een hoge reflectie heeft.

De onderzoekers werken samen met AMOLF en Solliance om de lichtval verder te optimaliseren.

Onderzoeksleider dr. Marcel Di Vece: “Met ons onderzoek leggen we een fundament onder een goedkope en haalbare techniek om de efficiëntie van veel typen zonnecellen te verbeteren.”


(bron en foto: Universiteit Utrecht)

Dit onderzoek is onder meer gefinancierd door NanoNextNL, the Dutch Ministry of Economic Affairs, Agriculture and Innovation and the European Union’s Seventh Framework Program. Projectleider Prof. Ruud Schropp.