Mogelijkheid om efficiëntie zonnepanelen te verdubbelen


zonne-energie-zonnepanelen

Door het oppervlak van zonnecellen te veranderen kan de efficiëntie verdubbeld worden. Dat blijkt uit onderzoek van UT-onderzoeksinstituut MESA+. Tegenwoordig zijn zonnecellen vaak plat, maar door het oppervlak te voorzien van kleine pilaatjes van silicium kan men per oppervlak meer dan twee keer zoveel duurzame zonne-energie opwekken. In een onlangs gepubliceerd artikel in het wetenschappelijke tijdschrift Advanced Energy Materials, laten de onderzoekers zien wat de optimale hoogte en ‘doteringsdiepte’ van de zogenoemde pilaartjes is.

Pilaartjes verhogen de efficiëntie

Onlangs slaagden de onderzoekers er in om een halfgeleider te ontwikkelen die is voorzien van een miljoen kleine pilaartje per vierkante centimeter. Deze minuscule pilaartjes kunnen het zonlicht omzetten in duurzame energie. De pilaartjes bestaan uit 2 soorten silicium, een variant die vervuild is met het element boor en een die vervuild is met fosfor. De overgang tussen beide soorten silicium, de zogenaamde PN-junctie, is essentieel voor de efficiëntie van de zonnecellen. Dit komt omdat er op deze plaats in de structuur de positieve en de negatieve lading worden gescheiden. Uitdaging bij het creëren van de pilaartjes was zorgen dat de PN-junctie zo goed mogelijk de structuur van het oppervlak volgt.

In een recent onderzoek hebben dezelfde onderzoekers bekeken bij welke hoogte, en bij welke diepte van de PN-junctie, de halfgeleider het meest efficiënt is. Dit bleek bij een pilaarhoogte van 40 micrometer en een PN-junctie van 790 nanometer het geval. Hierbij zetten de cellen 13 procent van het licht om in energie, wat neer komt op een verdubbeling. De standaard zonnecellen met een platte structuur zetten namelijk slechts 6% van het licht om in elektriciteit.

Niet interessant voor consumentenmarkt

UT-hoogleraar prof. dr. ir. Jurriaan Huskens niet dat deze ontwikkeling interessant zal zijn voor standaard zonnepanelen. De productiekosten zijn namelijk een stuk hoger. Voor diverse andere specifieke toepassingen kan deze technologie wel zeer interessant zijn.

Een reactie plaatsen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.