211service.com
Een sprong voorwaarts voor plastic zonnecellen
Een recordbrekende polymere zonnecel, gemaakt door onderzoekers van de Universiteit van Californië, Los Angeles, zet 10,6 procent van de energie in zonlicht om in elektriciteit. De prestaties van de cel overtreffen het vorige record, 8,6 procent, dat in juli vorig jaar door dezelfde groep werd neergezet.
Polymere zonnecellen zijn flexibel, lichtgewicht en potentieel goedkoop, maar hun prestaties blijven achter bij die van conventionele cellen gemaakt van anorganische materialen zoals silicium. Het doel van de onderzoekers, onder leiding van Contact opnemen met Yang , hoogleraar materiaalkunde en engineering aan de UCLA, gaat een polymere zonnecel maken die kan concurreren met dunne-film siliciumcellen. De recordbrekende cel van Yang, mogelijk gemaakt door een nieuw fotovoltaïsch polymeer ontwikkeld door een Japans bedrijf, Sumitomo Chemical , is een teken dat onderzoekers steeds beter worden in het maken van zonnecellen van deze kieskeurige materialen.
De nieuwe plastic zonnecel combineert twee lagen die werken met verschillende lichtbanden: een polymeer dat werkt met zichtbaar licht en een polymeer dat werkt met infrarood licht. Het zonnespectrum is erg breed, van nabij-infrarood via infrarood tot ultraviolet, en één enkele zonnecelcomponent kan niet alles, zegt Yang.
De beste anorganische zonnecellen zijn ook meerlagige apparaten, maar het maken van meerlagige organische zonnecellen was moeilijk. Polymeren kunnen worden geprint vanuit een oplossing, zoals drukinkt op papier, wat zowel een primair voordeel van de technologie is als een verplichting, zegt Alan Heeger , die in 2000 de Nobelprijs deelde voor zijn mede-ontdekking van geleidende polymeren. Er zijn geen hoge temperaturen bij betrokken en de productie is eenvoudig, zegt hij. Maar het is lastig om de juiste oplosmiddelen te vinden om elke laag in een cel te printen zonder in de onderste te bloeden. Hoe meer lagen, hoe complexer het probleem wordt. Het is ook een uitdaging om de elektrische eigenschappen van elke laag op elkaar af te stemmen, omdat we ze met elkaar verbinden.
Yang zegt een polymere zonnecel te willen maken met een rendement van 15 procent. Hij merkt op dat de efficiëntiecijfers doorgaans met ongeveer een derde dalen wanneer zonnecellen uit het laboratorium worden gehaald en in werkende modules worden verkocht. Een polymere zonnecel die in het laboratorium op 15 procent efficiëntie test, zal waarschijnlijk een module maken met een efficiëntie van 10 procent, wat volgens Yang goed genoeg is om te concurreren met dunne-film silicium zonne-energie.