Laatst bewerkt op: 09 jun 2020
Computersimulaties en laboratoriumtests aan het in de VS gevestigde Massachusetts Institute of Technology (MIT) lijken nieuwe manieren op te leveren om nog meer energie uit bestaande zonnecellen te persen. De wetenschappers hebben een nieuwe, uit meerdere lagen bestaande, reflectieve coating aan de achterkant van zonnecellen bevestigd. Tezamen met een antireflectieve coating aan de voorkant levert de technologie een rendementsverhoging op tot wel 50%. Belangrijk is dat deze rendementsverhoging is gerealiseerd op relatief gangbare dunnefilm silicium cellen.
Zonnecellen
De zorgvuldig ontworpen lagen aan de achterkant van de cel zorgen ervoor dat het licht langer binnen de siliciumlaag blijft. Het licht krijgt zo meer tijd (en dus meer kans) zijn energie af te geven aan elektronen, wat het rendement significant verhoogt. Zonder deze coatings zou het licht de zonnecel na een enkele passage al verlaten of zelfs al teruggekaatst worden zonder de cel uberhaupt te betreden, aldus MIT-onderzoeker Peter Bermel. “Het is zeer belangrijk dat licht dat de zonnecel binnenkomt veel tijd besteedt in de siliciumlaag,” voegde hij toe. “Het punt is dat we niet precies weten hoe lang het licht eigenlijk in de siliciumlaag aanwezig moet zijn alvorens het een grote kans heeft geabsorbeerd te worden.”
Het team begon met computersimulaties, die er op wezen dat de geplande toevoegingen een 50% toename in de efficiëntie konden realiseren. De simulaties werden vervolgens in een laboratorium op kleine schaal getest en gevalideerd. De experimenten waren succesvol en de resultaten hebben al de interesse gewekt van de industrie. Hierbij moet wel gezegd worden, dat het werk (zoals gewoonlijk) slechts een eerste stap is richting het echt commercieel beschikbaar maken van een sterk verbeterde zonnecel. Er zullen nog flink wat tests en verfijningen plaatsvinden, alvorens nagedacht kan worden over het op grote schaal vervaardigen van de technologie. “Als de zonnesector sterk blijft, zou de technologie over ongeveer drie jaar misschien wel beschikbaar zijn,” aldus onderzoeksleider Professor Lionel Kimerling.
Het project, tezamen met de bijna ontelbare andere onderzoeken op het gebied van zonnecellen, biedt mogelijkheden zonne-energie in te toekomst te laten concurreren met netstroom. Of een enkel project deze doelstelling kan halen, is volgens Kimerling te betwijfelen. “Dit is echter wel het soort wetenschap dat we moeten bedrijven om deze doelstelling te realiseren.”
Bron: Nanotech
