Ultradunne zonnecellen: een keerpunt voor de toekomst van hernieuwbare energie

Een onderzoeksteam van het International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL) heeft zojuist de resultaten bekendgemaakt van baanbrekend onderzoek op het gebied van hernieuwbare energie, met de ontwikkeling van een uiterst efficiënte, ultradunne zonnecel. Vergeleken met conventionele technologie verbruikt de nieuwe cel niet alleen minder materiaal, maar kan hij ook sneller en goedkoper worden geproduceerd en biedt hij bovendien flexibele toepassingen in vele sectoren.

Doorbraak op het gebied van ultradunne zonnecellen: lichter, goedkoper en krachtiger.

Volgens het onderzoeksteam hebben ultradunne zonnepanelen inherente beperkingen door hun slechte vermogen om licht te absorberen, waardoor zonne-energie aan de achterkant "weglekt" en de efficiëntie van de energieomzetting afneemt. Om dit probleem te verhelpen, hebben INL -wetenschappers in samenwerking met de Universiteit van Uppsala (Zweden), onder leiding van Pedro Salomé, een soort "nanogestructureerde spiegel" aan de achterkant van de zonnecel gecreëerd.

Dit ontwerp maakt gebruik van een dunne laag goud met nano-patroon, gecoat met aluminiumoxide. Deze laag fungeert als een spiegel die licht terugkaatst naar de fotovoltaïsche cel, waardoor het licht een tweede keer kan worden geabsorbeerd. De aluminiumoxidelaag helpt ook het vermogensverlies aan de achterkant te verminderen, waardoor elektronen zich niet kunnen recombineren en energieverspilling wordt beperkt.

In plaats van een complex en duur productieproces te gebruiken, paste het team een eenstaps nanolithografietechniek toe, die de productietijd verkort en de mogelijkheid tot opschaling naar industriële schaal vergroot. Bij tests met een ultradunne ACIGS (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂) fotovoltaïsche cel steeg de efficiëntie van de cel met ongeveer 1,5%, dankzij een aanzienlijk verbeterd lichtabsorptievermogen.

Het team ontdekte ook dat de batterij het beste werkte bij 450°C, een temperatuur die de diffusie van goudatomen verhindert – een factor die bij eerdere modellen tot prestatieverslechtering leidde.

Volgens het INL-team lost het nieuwe ontwerp twee belangrijke uitdagingen tegelijk op: lichtbeheer en het verminderen van energieverlies. Dit geeft de ultradunne zonnecel potentieel voor een breed scala aan praktische toepassingen, van elektrische voertuigen tot gebouwen en draagbare elektronische apparaten.

Volgens onderzoekers opent de uitvinding een nieuwe richting voor zonne-energietechnologie: een combinatie van hoge efficiëntie, lage kosten en flexibiliteit. Verwacht wordt dat dit een belangrijke stap zal zijn in de massaproductie van ultradunne zonnecellen en de ontwikkeling van de wereldwijde hernieuwbare-energiesector zal bevorderen.

Nguyen Bach

Bron: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/pin-mat-troi-sieu-mong-buoc-ngoat-cho-nang-luong-tai-tao-tuong-lai/20251014102208238