Rendementslimieten zonnecellen nog lang niet bereikt - Utilities
achtergrond

Rendementslimieten zonnecellen nog lang niet bereikt

Publicatie

28 feb 2013

Categorie

Utilities

Soort

achtergrond

Tags

Als het ons lukt om 0,02 procent van de energie die de zon naar de aarde stuurt om te zetten in elektriciteit, warmte en brandstof, is ons energieprobleem opgelost. Albert Polman wetenschapper bij het FOM-instituut en hoogleraar aan de Universiteit van Utrecht is er van overtuigd dat de grenzen van het rendement van zonnecellen nog niet zijn bereikt. Polman is een van de pioniers van het onderzoeksveld der nanophotonics, de wetenschap die het licht op nanoschaal bestudeert. Hij is het bekendste van de uitvinding van de zogenaamde optische doping, wat staat voor de incorporatie en optische activering van optisch actieve ionen in dun filmmateriaal door implantatie van ionen. ‘Om duurzame energie van zonnepanelen te kunnen laten concurreren met conventionele energie, moet de prijs per watt met een factor twee tot vijf worden gereduceerd’, zegt Polman. ‘Dat kan door de materiaalkosten omlaag te brengen of door de efficiency per vierkante meter te vergroten. De huidige zonnepanelen zetten nog maar zo’n twintig procent van de energie die ze van de zon krijgen om in elektriciteit. Daar is nog veel te winnen.’   Hoog rendement Lang is gedacht dat het rendement van zonnecellen niet hoger kon zijn dan 34 procent. Een thermodynamische limiet is verantwoordelijk voor deze praktische beperking. Door echter het licht in de zonnecel op een slimme manier te managen is volgens Polman zelfs een rendement van zeventig procent haalbaar. Polman: ‘Een zonnecel zet zonlicht om in elektrische stroom. Dat is echter geen efficiënt proces: in een conventionele zonnecel van silicium gaat een groot deel van de energie van het licht verloren. Blauw en groen licht worden voor minder dan de helft in stroom omgezet en infrarood licht van de zon wordt zelfs helemaal niet door de zonnecel geabsorbeerd. Daarom is het hoogst gerealiseerde rendement door een silicium zonnecel is slechts 27 procent.’ Hij vervolgt: ‘Licht dat niet in de zonnecel wordt omgezet leidt tot thermodynamische wanorde in de zonnecel en daarmee tot een verlaging van de elektrische spanning. Het maximaal haalbare rendement, de zogenaamde Shockley-Queisser limiet, blijft daarom steken op 34 procent. Ook het inefficiënt opsluiten van licht en defecten...

Voor leden

Lees gratis verder.

Wachtwoord vergeten

Alles lezen?

Abonneer nu en krijg toegang tot:

  • Alle verschenen artikelen van Utilities
  • Bladerbare versies van het blad Utilities
  • Projectendatabase
Aanmelden

Industrielinqs 3, 2022

31 mei 2022

nieuws

Ørsted en TotalEnergies schrijven in op windpark Hollandse Kust West

Wellicht vindt u deze artikelen ook interessant

Schrijft u in voor onze nieuwsbrief en blijf altijd op de hoogte.