Zonnecellen zijn dunner dan A4-papier

Chinese wetenschappers ontwikkelen zonnecellen op basis van silicium die slechts 50 micrometer dik zijn, maar toch een hoge energieomzettingsefficiëntie hebben.

Simulatie van flexibele zonnecellen. Foto: laremenko/iStock — Simulatie van flexibele zonnecellen. Foto: *laremenko/iStock*

Een onderzoeksteam onder leiding van experts van de Jiangsu University of Science and Technology (JUST) heeft een zonnecel op basis van silicium ontwikkeld die dunner is dan een vel A4-papier, zo meldde Interesting Engineering op 13 februari. Onderzoekers van de Curtin University in Australië en het Chinese bedrijf LONGi Green Energy Technology leverden ook een bijdrage aan het nieuwe onderzoek.

Zonnecellen op basis van silicium worden steeds populairder. Hun gebruik is echter over het algemeen beperkt tot locaties zoals zonneparken op de grond met platte, stijve panelen. Andere locaties, zoals de ruimte, vereisen gebogen oppervlakken en vereisen duurdere technologie.

Zonnecellen van kristallijn silicium hebben een 'sandwichstructuur', waarbij de halfgeleiderschijf of middelste laag het grootste deel van de dikte van het paneel uitmaakt. In het nieuwe onderzoek creëerde het team siliciumpanelen die slechts 50 micrometer dik zijn, dunner dan een vel A4-papier. Hoewel ze niet kunnen worden gevouwen zoals papier, kunnen siliciumcellen wel worden opgerold, waardoor ze geschikt zijn voor installatie op satellieten of andere ruimtetoepassingen.

Er is nog een voordeel aan het dunner maken van siliciumbatterijen: er is minder materiaal nodig voor de productie, wat het gewicht en de kosten verlaagt.

Dunnefilmzonnecellen hebben echter ook het nadeel van een lagere vermogensconversie-efficiëntie (PCE). Dit is tevens de belangrijkste reden waarom dunnefilmsiliciumcellen nog niet populair zijn geworden. In eerdere pogingen hebben wetenschappers flexibele siliciumcellen ontwikkeld met een dikte van minder dan 150 micrometer en een maximale PCE van 24,7%.

De PCE van dunnere panelen moet rond dit niveau worden gehouden om de batterij effectief te laten werken. In de nieuwe studie slaagde het team erin de PCE met meer dan 26% te verhogen voor alle panelen die ze creëerden, met diktes variërend van 50 tot 130 micrometer.

Omdat siliciumzonnecellen naar believen kunnen worden gebogen, gelooft het team dat ze in diverse apparaten kunnen worden gebruikt, waaronder drones, ballonnen en zelfs draagbare slimme apparaten. Ze richten zich momenteel op de ontwikkeling van zeer draagbare, flexibele zonnepanelen die kunnen worden opgerold als een rolletje film.

Thu Thao (volgens Interesting Engineering )

Bronlink