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.

Onderzoekers maken stroom uit onzichtbaar licht

Onderzoekers benutten nu onzichtbare zonnestralen – nabij-infrarood licht – om stroom te maken in een gewone zonnecel. Het potentieel is groot, want onzichtbaar licht vormt de helft van de zonne-energie die de aarde treft.

UNSW Sydney/Exciton Science

Een team onderzoekers uit Australië en de VS heeft aangetoond hoe je onzichtbaar licht – dat normaal niet door zonnecellen te gebruiken is – kunt omzetten in zichtbaar licht, dat wel geschikt is om stroom uit op te wekken.

Dat kan onze zonnecellen veel effectiever maken, want 50 procent van de energie van de zon bestaat uit onzichtbaar licht.

Onzichtbaar licht is te zwak

De meeste gewone zonnecellen werken met het mineraal silicium, en bestaan basaal uit drie lagen: een neutrale laag in het midden en twee buitenlagen met een overschot van respectievelijk tekort aan elektronen.

Bij een combinatie van die lagen bewegen de overtollige elektronen – afgestaan door fotonen in het zonlicht – naar de laag met een tekort. Dat creëert een elektrisch veld in de neutrale laag, waardoor stroom wordt opgewekt.

Promovendus Elham Gholizadeh van de universiteit van New South Wales in Sydney is een van de hoofdonderzoekers achter de nieuwe zonneceltechnologie.

© UNSW Sydney/Exciton Science

Maar niet alle fotonen hebben voldoende energie om elektronen los te rukken. Als een foton een energieniveau van minder dan 1,1 elektronvolt heeft – de zogeheten bandgap – is het te zwak om elektronen los te maken van een siliciumatoom. Dat geldt bijvoorbeeld voor de fotonen in onzichtbaar infrarood licht.

De nieuwe techniek verandert de spelregels echter en geeft de onzichtbare fotonen superkrachten met behulp van het proces ‘fotochemische upconverting’.

Toverdrank geeft licht superkrachten

Fotochemische upconverting werkt doordat meerdere fotonen met lage energie worden gecombineerd tot één foton met een hogere energie. Een chemisch mengsel van loodsulfide- en violanthronemoleculen krijgt dat voor elkaar.

Als licht op het mengsel valt, absorberen de loodsulfidemoleculen de fotonen en zetten ze die om in een hogere energietoestand. Daardoor gaan ze de violanthronemoleculen uit het chemische mengsel converteren. Violanthrone zet de reactie voort, waardoor sommige moleculen in een steeds hogere toestand worden gebracht en andere naar hun uitgangspunt terugkeren.

En nu komt het: als de violanthronemoleculen zijn geconverteerd naar de zeer hoge toestand, stralen ze licht uit met een energie die hoog genoeg is om een zonnecel te laten werken.

Het systeem is nog niet bijster efficiënt, maar de onderzoekers verwachten dat het 10 keer zo goed kan worden door het chemische mengsel te vervangen door een stevige film.

Die film kan over bestaande zonnecellen worden aangebracht, zodat die ook het onzichtbare licht kunnen benutten.

Lees ook:

Energie

Wereldrecord: Nieuw type zonnecel heeft veel hoger rendement

3 minuten
Flow-batteriet
Zonnecellen

Zonnebatterij maakt je huis klaar voor de toekomst

3 minuten
Zonnecellen

Zonne-energie kan 50% van het wereldwijde energieverbruik dekken

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