Doorbraak: Perovskiet zonnecellen benutten licht binnenshuis om mogelijk huishoudelijke apparaten van stroom te voorzien

ZME Wetenschap meldde onlangs dat een internationaal onderzoeksteam onder leiding van het University College London (UCL) een nieuwe generatie perovskiet zonnecellen heeft ontwikkeld die specifiek geoptimaliseerd zijn voor het oogsten van energie uit binnenverlichting. Deze cellen zijn erin geslaagd om een recordrendement van 37,6% te behalen onder 1000 lux - een helderheidsniveau dat vergelijkbaar is met dat van een goed verlicht kantoor - waardoor ze ongeveer zes keer efficiënter zijn dan de beste commercieel verkrijgbare zonnepanelen voor binnen.

Batterijloze apparaten

UCL benadrukt dat deze vooruitgang het pad zou kunnen effenen voor batterijloze apparaten. In de toekomst zouden afstandsbedieningen, draadloze toetsenborden, sensoren en alarmen gevoed kunnen worden door omgevingslicht, waardoor het vervangen van batterijen overbodig wordt en e-waste wordt verminderd.

Technologie en innovatie

Volgens de UCL ligt de sleutel tot deze doorbraak in het gebruik van perovskiet als halfgeleider. Perovskietzonnecellen hebben een sterke lichtabsorptie en zijn gemakkelijk te vervaardigen. Maar defecten in hun kristalstructuur - "vallen" genoemd - hebben tot nu toe geleid tot energieverlies en een verminderde duurzaamheid. Het UCL-team pakte dit probleem aan door een speciale chemische behandeling met rubidiumchloride toe te passen om de kristalstructuur te stabiliseren en het aantal defecten te verminderen.

Prestaties en levensduur

Naast een hoge efficiëntie hebben de nieuwe perovskietzonnecellen ook een opmerkelijke duurzaamheid laten zien, zoals opgemerkt door SpaceDaily. In één experiment slaagden ze erin om 92% van hun oorspronkelijke efficiëntie te behouden na 100 dagen onder kantoorverlichting te hebben gelegen, wat een minimale levensduur van vijf jaar suggereert. In een andere test veroorzaakte het blootstellen van de cellen aan een extreme temperatuur van 55°C (131°F) gedurende 300 uur slechts een prestatieverlies van 24%.

Vooruitzichten

De perovskiet zonnecellen zouden uiteindelijk de behoefte aan batterijen in kleine elektronische apparaten kunnen elimineren. Dit zou niet alleen het dagelijks leven comfortabeler maken, maar ook de hoeveelheid elektronisch afval aanzienlijk verminderen. Als de technologie met succes op de markt wordt gebracht, zou dit een belangrijke stap kunnen betekenen in de richting van duurzame elektronica zonder batterijen.