Zoeken
Menu
Nanotechnologie verbetert zonnecellen Foto: Pixabay

De zon straalt vele malen meer lichtenergie uit dan de energiebehoefte van de wereldbevolking en is daarmee dé kandidaat voor de oplossing van het energieprobleem. Toch wil zonne-energie maar niet aanslaan in Nederland, vooral omdat het te duur is. Met behulp van nanotechnologie zijn nieuwe zonnecellen ontwikkeld die een stuk goedkoper zijn.

De ouderwetse zonnecel was duur omdat het basismateriaal waarvan deze gemaakt werd prijzig is. Dit materiaal moest namelijk twee functies vervullen: enerzijds het licht zo goed mogelijk opvangen en anderzijds het licht zo efficiënt mogelijk omzetten naar stroom of warmte. De materialen die deze functies allebei aankunnen, zijn duur.

Wetenschappers kwamen op het idee dat beide functies eigenlijk beter gescheiden konden worden en dat het dus handiger is om een zonnecel te maken die uit twee materialen bestaat. Materialen die het licht goed op kunnen vangen hoeven helemaal niet duur te zijn, waardoor een zonnecel ineens veel goedkoper kan worden. Zo ontstond de LSC, de ‘Luminescent Solar Concentrator’.

Nanotechnologie in zonnecellen

De LSC is al een tijdje in omloop, maar met nanotechnologie kan de opvang van het licht nog efficiënter worden. Hierdoor wordt het materiaal van de zonnecel niet alleen goedkoper, maar wordt ook de energieopbrengst per cel groter. De mogelijkheden die hierdoor ontstaan, zijn groot.

Zo is er een aantal nieuwe soorten zonnecellen op de markt, die het licht slimmer opvangen en vasthouden door een print van minuscule nanocilinders op de zonnecel of nanodraden. Ook is er recent door onderzoekers aan de Michigan State University een volledig doorzichtige zonnecel ontwikkeld, die bijvoorbeeld in ramen of schermen van smartphones of tablets kan gebruikt worden. Naast zonnecellen die stijf zijn, zijn er nu ook zonnecellen ontwikkeld die buigzaam zijn. Kortom: er zijn inmiddels zeer verschillende materialen voor de zonnecellen ontwikkeld, die elk andere eigenschappen en toepassingen hebben.

De belofte van nanotechnologie

Net als op andere gebieden zal met nanotechnologie zogenaamde 'slimmere materialen' ontwikkeld kunnen worden. Als zonnecellen doorzichtig zijn, kunnen ze bijvoorbeeld in autoruiten toegepast worden om een elektrische auto zonder enige visuele aanpassing op zonne-energie te laten rijden. Dan kunnen ook huizen voorzien worden van zonnecelramen en schermen en wellicht zelfs zonnecelverf. De mogelijkheden lijken eindeloos en dit lijkt nog maar het begin te zijn van een efficiënte en goedkope zonnecel.

Niet dat de nanotechnologie alles kan oplossen. De opslag van zonnestroom is immers de volgende hoofdbreker op het gebied van zonne-energie. In Rotterdam zijn ze er in geslaagd een huis te voorzien van een zonnestroom-opslag, waardoor de zonne-energie ook 's nachts beschikbaar blijft. Deze batterij heeft nu nog de grootte van een wasmachine. Als de nanotechnologie zich hierover buigt, zal deze hopelijk ook wat kleiner worden. De vraag is nu of de elektrische installaties in de toekomst daarmee ook piepklein zouden kunnen worden, misschien zelfs draagbaar?

Ook interessant