Wetenschappers zijn erin geslaagd om een zonnecel met kwantumdots te ontwikkelen die maar liefst zeven procent van het ontvangen zonlicht omzet in energie. Dat lijkt misschien weinig, maar het is een echte doorbraak en een wereldrecord.
Op het eerste gezicht is het misschien niet zo heel indrukwekkend: ‘gewone’ zonnecellen zijn vaak in staat om zo’n 17 procent van het ontvangen zonlicht om te zetten in energie. Dan is deze zeven procent natuurlijk niet echt om over naar huis te schrijven. En toch doet dit wereldrecord ertoe. Simpelweg, omdat de zonnecellen gebruik maken van kwantumdots. Ze gebruiken kwantumdots als het fotovoltaïsche materiaal. Deze zonnecellen zijn – zeker in vergelijking met ‘gewone’ zonnecellen – spotgoedkoop. Waarschijnlijk hebben deze zonnecellen dan ook de toekomst.
Kwantumdots
Kwantumdots zijn piepkleine halfgeleiders: ze zijn slechts enkele nanometers groot. Een groot voordeel van de halfgeleiders is dat ze ervoor kunnen zorgen dat al het licht dat de zon levert (zowel zichtbaar als onzichtbaar) omgezet wordt in energie. Bovendien kunnen de kwantumdots heel goedkoop op grote schaal geproduceerd worden. Ter vergelijking: de productie van deze kwantumdots is net zo duur als de productie van verf of inkt. In de toekomst kunnen zonnecellen dus tegen dezelfde prijs als kranten in grote hoeveelheden op flexibele materialen worden geprint.
Probleempje
Dat klinkt als de perfecte oplossing voor de groeiende vraag naar energie. Er is alleen één probleem. De efficiëntie van deze zonnepanelen is laag. Maar daar hebben onderzoekers van de universiteit van Toronto iets aan gedaan. Ze verbeterden de efficiëntie van de zonnepanelen met maar liefst 37 procent: nu kunnen de kwantumdots zo’n 7 procent van al het zonlicht omzetten in energie.
Hoe werkt het?
Wat hebben de onderzoekers gedaan? De onderzoekers zorgden er onder meer voor dat de zonnecellen zoveel mogelijk zonlicht absorbeerden. Daarvoor moest de dichtheid van de kwantumdots vergroot worden.
Hoewel de onderzoekers hiermee een wereldrecord hebben neergezet, zijn we er nog lang niet. De efficiëntie moet nog verder worden opgevoerd, willen deze goedkope zonnecellen echt de toekomst hebben.
