Zonnecellen voor binnenshuis lijkt een tegenstrijdig concept. Maar onze huizen, kantoren en supermarkten puilen uit van de energie in de vorm van kunstlicht, die nu verspild wordt.
Binnenverlichting heeft meestal een lichtsterkte tussen de 100 en 500 lux, wat kinderspel is vergeleken bij de 110.000 lux die van de zon komt, maar met de juiste apparatuur kun je deze energie wel degelijk benutten.
En de laatste tijd hebben wetenschappers wereldwijd veel voortgang geboekt in hun streven een deel van deze verspilde energie te hergebruiken.
Kleurstoffen en mineralen verwerken kunstlicht
Een team natuur- en scheikundigen van de universiteit van Uppsala in Zweden ontwikkelde bijvoorbeeld een zonnecel voor binnengebruik, die met behulp van kleurstoffen een efficiëntie van 30 procent haalt bij een normale lichtsterkte.
Met andere woorden: de nieuwe zonnecellen kunnen bijna een derde van de energie die ze opvangen opnieuw gebruiken.
De Zweedse zonnecel gebruikt een speciale kleurstof om zo veel mogelijk licht van fluorescerende lampen en ledverlichting te benutten. Deze kleurstof heeft dezelfde absorberende functie als chlorofyl in de fotosynthese van bladeren.
Daarnaast is er bij een wetenschappelijke samenwerking van de Tor Vergata-universiteit in Rome, de Universidad Surcolombiana in Colombia en het Duitse Fraunhofer Institut een ander type zonnecel voor binnenshuis ontwikkeld, die iets minder efficiënt is, maar wellicht wel beter toepasbaar.
Die bestaat uit een lichtgevoelig mineraal dat aangebracht wordt op ultradunne glasplaten, die zijn bekleed met een dunne laag van het stroomgeleidende indiumtinoxide. Het resultaat is een buigzame en sterke zonnecel die aan zwak licht voldoende heeft.
Bij tests bleken deze cellen een efficiëntie te hebben van 20,6 procent bij 200 lux en 22,6 procent bij 400 lux van ledlampen. Dat is dus minder dan de zonnecellen uit Zweden, maar ze zijn wel praktischer, want ze zijn buigzaam en waarschijnlijk ook goedkoper te maken.
Vervanging voor batterijen
Beide wetenschapsteams wijzen erop dat de kleine hoeveelheid energie van deze nieuwe technologieën geschikt is om de intelligente sensoren en met internet verbonden apparaten te laten werken die in steeds meer huizen en de industrie toegepast worden.
Naar schatting zijn in 2025 75 miljard van dergelijke apparaten in gebruik, waardoor de energieopslag flink opgeschaald moet worden. Batterijen zullen niet meer voldoende zijn.
Zonnecellen voor binnenshuis kunnen bijdragen aan de duurzame digitalisering van onze omgeving.