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.

Zonnecellen zetten je ramen om in een energiecentrale

Doorzichtige zonnecellen die in je ramen te installeren zijn, wekken stroom op en worden steeds efficiënter.

Onderzoekers van de universiteit van Michigan in de VS hebben een kleine doorbraak geboekt voor de overstap op groen door doorzichtige zonnecellen te ontwikkelen, die ook nog eens uitermate efficiënt zijn.

Op termijn zijn ze direct in ramen te installeren, waar ze stroom opwekken, maar ook licht doorlaten om de woning licht te maken. Net als gewone ramen dus.

De technologie is heel aantrekkelijk in steden voor grote glazen gevels. Nu zit daar vaak al een film op die een deel van het zonlicht terugkaatst om de temperatuur en lichtinval te regelen. Het idee is dat de lichtenergie nu benut en niet verspild wordt.

Record: 10% van het licht wordt stroom

Transparante zonnecellen maken deel uit van een soort ruilhandel, waarbij ze efficiëntie opofferen voor doorzichtigheid. Daardoor is het nog indrukwekkender dat de nieuwe zonnecellen een efficiëntie van 10,8 procent en een transparantie van 45,7 procent halen.

De transparante zonnecel wist met andere woorden een tiende van het opgevangen zonlicht om te zetten in elektriciteit, terwijl bijna de helft van het licht werd doorgelaten. En dat is een record.

De efficiëntie ligt op circa de helft van die van de siliciumzonnecellen op het dak van je buren, maar is ongeveer twee keer zo hoog als die van andere doorzichtige zonnecellen. De transparantie is vergelijkbaar met die van een autoruit met zonwering of een zonnebril.

Dansende elektronen wekken energie op

Transparante zonnecellen zijn iets anders dan de gewone siliciumzonnecellen. Ze zijn namelijk niet gemaakt van silicium – dat niet doorzichtig is – maar van organische, koolstofgebaseerde materialen in flinterdunne kunststoflaagjes.

Toch werken de doorzichtige zonnecellen min of meer op dezelfde manier als de cellen van silicium.

De zonnecel bestaat uit een n-laag en een p-laag. De verschillende materialen waarvan ze zijn gebouwd, leveren elk een andere elektrische spanning op. De n-laag heeft een overschot aan elektronen en de p-laag een tekort. Met elkaar creëren de lagen daardoor een elektrisch veld.

Als de zon op de zonnecel schijnt, kunnen de fotonen van het licht elektronen losrukken, en die richten hun beweging naar het elektrische veld in de lagen. De beweging wekt een elektrische stroom op, die door een stroomgeleidend materiaal wordt opgepikt en via kabels wordt afgevoerd.

Het volgende doel is de efficiëntie van de doorzichtige zonnecel verder te verhogen en de levensduur te verlengen tot 10 jaar.

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:

Batterijen

Batterij met hergebruikt kernafval blijft meer dan 1000 jaar goed

6 minuten
Zonnecellen

Zonnecellen voor binnen werken op kunstlicht

3 minuten
Zonnecellen

KLIMAATSTRIJD: Zonnecellen breken record en verdubbelen efficiëntie

4 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