Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Nieuw zonnesysteem komt op de gevel van je huis

Een nieuw zonnesysteem kan verticaal op muren hangen en wekt 40 procent meer energie op dan conventionele zonnecellen.

Shutterstock

Onderzoekers van het Rensselaer Polytechnic Institute in New York hebben een zogeheten zonneconcentrator ontwikkeld, die tot 40 procent meer energie opwekt dan een gewone zonnecel wanneer beide op een verticaal oppervlak als een muur worden bevestigd.

Die uitvinding komt als geroepen, want de behoefte aan geschikte oppervlakken voor zonne-installaties groeit met de vraag naar zonne-energie.

Volgens de onderzoekers uit New York is het onvermijdelijk om in de toekomst ook verticale oppervlakken in gebruik te nemen. In steden is er namelijk een gebrek aan horizontale oppervlakken – vooral in wereldsteden, waar op daken vaak ventilatie- of airco-installaties staan of terrassen zijn aangelegd.

Normale zonnecellen werken niet optimaal op verticale oppervlakken, maar de nieuwe technologie biedt uitkomst: een zonneconcentrator werkt juist het beste als hij aan een muur hangt.

‘Zonnewig’ concentreert het licht van opzij

De nieuwe wedge-shaped luminescent solar concentrator (wigvormige, lichtgevende zonneconcentrator) of LSC doet precies wat de naam suggereert: hij vangt zonlicht op en concentreert het.

Een LCS bestaat uit een doorzichtige plastic plaat met een fosforfilm. Als het zonlicht op de fosforfilm valt, wordt de energie geabsorbeerd en worden de fosformoleculen zodanig geactiveerd dat ze op een hoger energieniveau komen. Als ze weer naar een lager energieniveau dalen, komt er licht vrij, dat zigzaggend door de doorzichtige plastic plaat gaat.

Omdat het licht niet uit de plaat kan, wordt het binnenin telkens weerkaatst, tot het bij het uiteinde van de plaat komt en er in geconcentreerde vorm aan ontsnapt. Dit is het principe dat ook in glasvezelkabels wordt toegepast. Via een spiegel aan het uiteinde valt het geconcentreerde licht op een zonnecel, die stroom opwekt.

40 procent efficiënter dan gewone zonnecellen

Een gewone zonnecel werkt alleen als het licht onder de juiste hoek invalt. De LSC vangt het zonlicht op ongeacht de hoek, waardoor de efficiëntie met meer dan 40 procent verhoogd kan worden ten opzichte van gewone zonnecellen.

De onderzoekers simuleerden de werking van hun systeem op een verticaal oppervlak met gegevens van twee Amerikaanse steden met verschillende lichtomstandigheden: Albany in New York en Phoenix in Arizona. In beide gevallen leverde de zonneconcentrator een hoog rendement.

Met dit hoopgevende resultaat op zak werken de onderzoekers door aan de technologie, die mogelijk goedkoper is dan gewone zonnepanelen doordat de film van de LSC minder duur is om te maken, en onopvallender in de glazen gevel van moderne wolkenkrabbers te verwerken is.

STATUS: Zonne-energie is niet meer te houden

Om de klimaatveranderingen te kunnen beheersen, moet de wereldeconomie omschakelen naar duurzame energie. Gelukkig bevindt er zich midden in ons zonnestelsel een gigantische energiecentrale, die we steeds beter leren te benutten.

  • Hoe gaat het eigenlijk met zonne-energie?

    Geweldig. De laatste 10 jaar is de prijs van elektriciteit van zonnecellen gedaald met 82 procent, en die prijsdaling zit in een stroomversnelling. In dezelfde periode zijn zonnecellen 25 procent efficiënter geworden door de technologische vorderingen. Ook daar is sprake van een exponentiële groei. De totale capaciteit zal naar verwachting eens in de drie jaar verdubbelen.

  • Wat is de grootste hindernis?

    Efficiëntie. Als het zonlicht op een zonnecel valt, gaat er een deel verloren doordat het weerkaatst wordt of omgezet wordt in warmte-energie in de materialen van de zonnecel. Daardoor wordt slechts een klein deel van de zonne-energie omgezet in elektriciteit. In juni 2015 haalde de beste zonnecel een efficiëntie van 18,2 procent onder perfecte laboratoriumomstandigheden. Dit jaar, slechts vijf jaar later, is de efficiëntie ruim verdubbeld en is de 50 procent al in zicht.

  • Op welk vlak vinden de grote vorderingen plaats?

    Materialen. De meeste gewone zonnecellen bestaan vandaag de dag uit silicium, en ze hebben vaak een efficiëntie van 15 tot 20 procent. Maar op diverse plekken experimenteren onderzoekers met het goedkopere materiaal perovskiet. Door de siliciumpanelen te coaten met een dun laagje perovskietkristallen gaat de efficiëntie er sterk op vooruit. De verschillende materialen vangen de golven van het zonlicht op, en op die manier wordt er meer lichtenergie benut. Het Britse bedrijf Oxford PV denkt al in 2021 massaal perovskietzonnecellen te kunnen produceren voor gewone huizen met een efficiëntie van 27,3 procent.

Lees ook:

Energie

Wereldrecord: Nieuw type zonnecel heeft veel hoger rendement

3 minuten
Energie

IJzer levert oneindige energie

3 minuten
Energie

Nieuwe turbines halen energie uit de Golfstroom

3 minuten

Log in

Ongeldig e-mailadres
Wachtwoord vereist
Toon Verberg

Al abonnee? Heb je al een abonnement op ons tijdschrift? Klik hier

Nieuwe gebruiker? Krijg nu toegang!

Reset wachtwoord

Geef je mailadres op, dan krijg je een e-mail met aanwijzingen voor het resetten van je wachtwoord.
Ongeldig e-mailadres

Voer je wachtwoord in

We hebben een mail met een wachtwoord gestuurd naar

Nieuw wachtwoord

Enter a password with at least 6 characters.

Wachtwoord vereist
Toon Verberg