Een zachte cel maken

Plastic zonnecellen kunnen nog niet concurreren met conventionele silicium fotovoltaïsche cellen voor het efficiënt produceren van grootschalige stroom. Maar ze zijn zo goed geworden dat ten minste één bedrijf, Lowell, het in MA gevestigde Konarka, de proof-of-concept-fase voorbij is en ze in producten verwerkt.





Het leger, de luchtmacht en Textronics, een bedrijf gevestigd in Wilmington, DE, nemen nu de cellen van Konarka op in de structuren van tenten voor het aandrijven van computers en het weefsel van handtassen voor het opladen van batterijen voor mobiele telefoons en laptops.

De zonnecellen van Konarka worden gedrukt of gecoat op rollen plastic - net als fotografische film. Kleine deeltjes die in de film zijn ingebed, absorberen vervolgens licht en spugen elektronen uit, die worden getransporteerd door een elektrolyt en geoogst door elektroden.

Tot dusverre heeft het bedrijf aangetoond dat zijn cellen mobiele telefoonbatterijen kunnen opladen, de gesprekstijd kunnen verlengen of zelfs de noodzaak elimineren om op een stopcontact aan te sluiten - ervan uitgaande dat iemand ergens zoals Phoenix woont en niet verslaafd is aan het apparaat.



Konarka heeft ook aangetoond dat de materialen in zijn zonnecellen kunnen worden afgestemd om verschillende golflengten van licht te absorberen en te reflecteren; en, in tegenstelling tot traditionele fotovoltaïsche materialen, kan het plastic substraat onregelmatige vormen aannemen. Volgens een van Konarka's partners, Textronics, kan het eindproduct zelfs aanvoelen als gewone stof.

In afwachting van de groeiende vraag is Konarka ook een samenwerking aangegaan met een Duitse drukkerij, Kurz, om zijn zonnecellen van plasticfolie op grote schaal te produceren. Een dergelijke opvoering zal echter afhangen van wanneer en of derden ervan overtuigd zijn dat de cellen probleemloos in hun eigen producten kunnen worden geïntegreerd.

De inspanningen van Konarka weerspiegelen een groeiende drang naar goedkope zonne-energie (zie Solar-Cell Rollout, Technologie beoordeling , juli 2004). Het uiteindelijke doel is om zonne-energie, die nu 4 tot 5 keer zo duur is als netstroom, concurrerend te maken met fossiele brandstoffen. Het is een uitdaging die gemakkelijker kan worden als de brandstofprijzen blijven stijgen.



Eén benadering omvat het maken van de fotovoltaïsche materialen uit elektrisch geleidende polymeren en nanostructuren die fullerenen of buckyballs worden genoemd. Toen dergelijke elementen voor het eerst als zonnecellen werden uitgeprobeerd, waren ze buitengewoon inefficiënt en zetten ze slechts één tot twee procent van de lichtenergie om in elektriciteit.

Door de polymeren en buckyballs te herschikken, hebben verschillende onderzoeksteams de afgelopen maanden - onder leiding van natuurkundige David Carroll uit Wake Forest; Alan Heeger, mede-oprichter en hoofdwetenschapper van Konarka en Nobelprijswinnaar aan de Universiteit van Californië in Santa Barbara; en Yang Yang van de Universiteit van Californië in Los Angeles – hebben de stroom van elektriciteit verbeterd, waardoor het vermogen van het materiaal om licht om te zetten in elektriciteit ongeveer verdubbeld is. Als onderzoekers de prestaties weer kunnen verdubbelen, zal het materiaal efficiënt genoeg zijn om te concurreren met traditionele zonnetechnologieën.

De volgende stap – het maken van zonnecellen die kunnen concurreren met fossiele brandstoffen – betekent dat we nog meer obstakels moeten overwinnen. Een manier om bijvoorbeeld het percentage licht dat in elektriciteit wordt omgezet te verbeteren, is door de hoeveelheid licht die daadwerkelijk door de cel wordt geabsorbeerd te vergroten. Volgens Sean Shaheen, een zonnespecialist bij het National Renewable Energy Laboratory (NREL) in Golden, CO, zou dit kunnen worden gedaan door materialen te maken die meer kleuren in het spectrum absorberen, een idee waar hij momenteel aan werkt.



Dergelijk onderzoek naar nieuwe zonnetechnologieën vindt plaats in zowel industriële als academische laboratoria. De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat het zal leiden tot efficiëntere en goedkopere zonnecelapparaten, het vinden van steeds meer toepassingen en uiteindelijk het verminderen van onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen.

Voorlopig ziet zonne-energie er volgens Konarka goed uit voor soldaten en trendy shoppers.

Gerelateerde Links:



zich verstoppen