Meer licht voor zonnecellen: Nieuwe legering verhoogt efficiëntie

De zon zendt veel meer dan alleen zichtbaar licht naar de aarde. Er is vooral veel infrarood licht. U kunt het niet zien, maar u kunt de zogenaamde warmtestraling op uw huid voelen.

Dit zijn ook fotonen, maar niet zo energiek als in het voor ons zichtbare lichtspectrum. Toch zou er elektriciteit uit opgewekt kunnen worden volgens het principe van fotovoltaïsche energie.

En dit is precies wat een onderzoeksgroep uit Litouwen in samenwerking met de Universiteit van Tallinn (Estland) voor elkaar heeft gekregen. Daar is een nieuw type legering ontwikkeld dat elektriciteit opwekt uit langgolvig licht.

Het hoogtepunt is de combinatie met de bekende technologie. Een zonnepaneel dat op deze manier is opgebouwd, zou niet uit één enkele laag bestaan, maar in drie lagen elektriciteit opwekken uit drie verschillende gebieden van het lichtspectrum. Dit zou de efficiëntie van een fotovoltaïsch systeem kunnen verhogen van de huidige 30 procent in het beste geval tot meer dan 50 procent.

Beheersbare inspanning

De vereiste voor de ontwikkeling was het gebruik van direct beschikbare materialen, inclusief het vermijden van stoffen die geclassificeerd kunnen worden als zeldzame aardelementen.

Het resultaat was een legering bestaande uit tin, titanium, zirkonium en selenium. De zeldzaamste hiervan is selenium, dat niet per se goedkoop is, maar wereldwijd gedolven wordt. Dit is een duidelijk voordeel ten opzichte van veel zeldzame aardmetalen, waarvan de winning geconcentreerd is in een paar regio's in de wereld.

Er moeten nog meer tests worden uitgevoerd om de betrouwbare duurzaamheid en efficiëntie te bevestigen. Tegelijkertijd staan er ook tests op de agenda om het spectrum van bruikbaar licht verder te vergroten.

Met relatief gemakkelijk beschikbare elementen zijn de kansen om in de toekomst nog krachtigere zonnecellen te verkrijgen dus niet gering.

Zelfs een derde meer elektriciteit per oppervlakte, slechts de helft van wat theoretisch mogelijk is, zou de kosten per kilowattuur, die met huidige technologie al rond de 5 cent liggen, aanzienlijk kunnen verlagen met de huidige technologie.