Innovatieve zonnecellen maken gebruik van binnenverlichting

Deze technologie belooft ervoor te zorgen dat apparaten met een laag stroomverbruik, zoals toetsenborden, bedieningselementen, alarmen, sensoren, etc., zonder batterijen kunnen werken.

Simulatie van perovskiet-zonnecel - Foto: perovskite-info.com

Een internationaal team onder leiding van University College London (UCL) heeft een duurzamere perovskiet-zonnecel ontwikkeld die efficiënt energie kan winnen uit binnenverlichting. De technologie belooft energiezuinige apparaten zoals toetsenborden, afstandsbedieningen, alarmen, sensoren, enz. zonder batterijen te laten werken.

In tegenstelling tot traditionele siliciumzonnecellen kan de samenstelling van perovskiet worden aangepast om specifieke golflengtes van binnenlicht beter te absorberen. Het materiaal bevat echter vaak kristallijne defecten (zogenaamde "vallen") die elektronen vangen, waardoor de stroomtoevoer wordt verstoord en degradatie wordt bevorderd.

In het onderzoek, gepubliceerd in Advanced Functional Materials , combineerde het team drie chemicaliën om dit defect te verminderen. Daaronder bevinden zich RbCl (rubidiumchloride), dat helpt om de perovskietkristallen gelijkmatig te laten groeien en de spanning vermindert. Daarnaast zijn er twee andere chemicaliën toegevoegd die jodide- en bromide-ionen stabiliseren, waardoor ze niet van elkaar gescheiden kunnen worden en de prestaties niet verslechteren.

"De zonnecel heeft veel defecten, net als een taart die in stukken is gesneden", legt hoofdauteur Siming Huang, promovendus aan de UCL, uit. "De drie 'ingrediënten' die we hebben toegevoegd, hebben de taart aan elkaar verbonden, waardoor de stroom gemakkelijker kan stromen. Het gecombineerde effect is sterker dan elk van de afzonderlijke componenten."

Hierdoor behaalde de cel een conversie-efficiëntie van 37,6% van het binnenlicht bij een intensiteit van 1000 lux (gelijk aan de helderheid van een kantoor), waarmee een wereldrecord werd gevestigd voor een perovskietcel die geoptimaliseerd is voor binnenverlichting met een bandgap van 1,75 eV. De verwachte levensduur is meer dan 5 jaar, aanzienlijk hoger dan de weken of maanden van eerdere modellen.

Uit tests bleek dat de nieuwe batterij na meer dan 100 dagen nog steeds 92% van zijn oorspronkelijke prestaties behield, vergeleken met 76% voor het controlemonster. Onder extreme omstandigheden (300 uur continu licht bij 55 °C) behield de nieuwe batterij nog steeds 76% van zijn prestaties, terwijl het controlemonster slechts 47% presteerde.

Universitair hoofddocent Mojtaba Abdi Jalebi (UCL) zei: "Miljarden kleine, energieverslindende apparaten zijn momenteel afhankelijk van batterijvervanging, een onhoudbare praktijk. Onze perovskiet-zonnecellen zouden meer energie kunnen opvangen, langer meegaan en minder kosten, omdat ze gemaakt zijn van gewone materialen, eenvoudig te produceren zijn en zelfs gedrukt kunnen worden als een krant."

Terug naar het onderwerp

VNA

Bron: https://tuoitre.vn/dot-pha-pin-mat-troi-dung-anh-sang-trong-nha-20250812135955421.htm