Deze zonnepanelen breken record met rendement van 33,1 procent

Zonnepanelen kunnen vandaag de dag tussen 15 en 22 procent van het zonlicht dat ze raakt omzetten in stroom. Dat is al knap, maar silicium, een van de hoofdbestanddelen, loopt stilaan tegen zijn fysieke limieten aan. Om meer uit zonlicht te halen, kijken onderzoekers nu naar andere materialen. En in het laboratorium behalen zij al verbluffende resultaten. 

Een van de meest veelbelovende pistes zijn zonnepanelen op basis van perovskiet in plaats van silicium. In experimentele settings hebben deze in het verleden al rendementen tot 30 procent gehaald. Perovskietpanelen hebben voorlopig enkel nog wat nadelen, zoals een relatief korte levensduur en een gevoeligheid voor vocht en hitte.

Onderzoekers uit Duitsland proberen nu het beste van beide werelden te combineren. Ze stapelden twee lagen op elkaar in zogeheten tandem-zonnecellen. De bovenste laag bestaat uit perovskiet en vangt blauw en groen licht op. De onderste siliciumlaag pakt rood en infrarood licht mee. Door deze combinatie zijn de onderzoekers erin geslaagd een recordrendement van 33,1 procent te behalen. Zij beschrijven het proces in een studie in het vakblad Science. 

Niet eenvoudig

Er was een grote uitdaging bij de ontwikkeling van deze technologie: de meeste zonnepanelen in fabrieken hebben een ruw oppervlak dat meer licht opvangt. Maar perovskiet, dat een gladde laag nodig heeft, hecht slecht op zo’n ruw oppervlak. Tandemcellen bestonden al, maar werkten vooral op glad silicium. Dat maakte ze niet geschikt voor massaproductie.

De onderzoekers behandelden de panelen daarom met een molecuul genaamd 1,3-diaminopropaan dihydroiodide. Dit stofje zorgt ervoor dat elektronen beter door het perovskiet bewegen, waardoor minder energie verloren gaat. Deze behandeling werkt niet alleen aan de oppervlakte, zoals bij silicium, maar gaat door de hele perovskietlaag heen. Dat maakt de cel volgens de onderzoekers efficiënter.

Stap richting massaproductie

Doordat de technologie werkt met het ruwe silicium dat fabrieken al gebruiken, kunnen bestaande productielijnen worden aangepast. Dat is meteen al een grote stap richting massaproductie. Nu is het nog testen of de technologie ook op grote schaal werkt, maar de vooruitzichten zijn veelbelovend.

Lees meer over energie en mis niets met de Bright-app.