Perovskiet: doorbraak in de zonnepanelenwereld

Een doorbraak in de zonnepanelenwereld: zonnepanelen kunnen ook worden gemaakt met perovskiet zonnecellen. De meeste zonnepanelen worden gemaakt van kristallijn silicium. Dit materiaal is door de foto-elektrische eigenschappen geschikt voor zonnecellen. Perovskiet is echter een stuk goedkoper en lijkt daarom een veelbelovend basismateriaal voor zonnepanelen. In dit blog wordt verteld wat perovskiet is en wat de voordelen zijn ten aanzien van traditioneel materiaal.

Wat is perovskiet?

Perovskiet is een mineraal dat volop beschikbaar is in de natuur. Het is daardoor goedkoper en makkelijker te produceren dan traditionele siliciumzonnecellen. Dat is het grootste voordeel van perovskiet ten opzichte van siliciumzonnecellen. Maar goedkope zonnecellen leveren niet automatisch goedkope stroom. Het grootste deel van de kosten zit in de inpakking van cellen, draagconstructies, bekabeling en andere randzaken. Maar bijna al die kosten worden lager (per opgewekte kilowattuur zonnestroom) naarmate het rendement van de cellen hoger is. Want de installatie kan dan compacter worden gebouwd voor dezelfde elektriciteitsopbrengst.

afbeelding Perovskiet: doorbraak in de zonnepanelenwereld?
Het mineraal perovskiet is genoemd naar de Russische mineraloog L.A. Perovski (1792-1856)

Kleinere zonnecellen, met hetzelfde rendement

Door perovskiet te verwerken in zonnecellen, hoeven de zonnecellen minder dik en minder groot te zijn voor hetzelfde rendement. Een normale siliciumzonnecel is ongeveer 180 micrometer dik. Perovskiet hoeft maar 1 micrometer dik te zijn om hetzelfde rendement te halen.

Na twee jaar onderzoek naar perovskiet zonnecellen bleek dat de efficiëntie al op 17 procent lag. Hieruit blijkt dat de ontwikkeling veel sneller gaat dan destijds met traditionele zonnepanelen gemaakt van silicium. Daarom is de verwachting dan ook dat zonnepanelen die gemaakt zijn van perovskiet op korte termijn efficiënter worden dan de zonnepanelen die nu bij de mensen op het dak liggen.

Het is dan ook niet gek dat het gerenommeerde tijschrift Science perovskiet-zonnecellen een van de tien belangrijkste wetenschappelijke doorbraken van 2013 vond. In Nederland besteedde onder meer de NRC er uitgebreid aandacht aan (in de bijlage "Wetenschap" van 15 maart en in de rubriek "Het groene panel" op 21 maart).

Perovskiet kan ook licht uitstralen

Perovskiet is multifunctioneel inzetbaar. Overdag kan de zonnecel licht opvangen. Als het donker wordt geeft deze licht af. Dit kan leiden tot de ontwikkeling van touchscreens die eventueel dienst doen als zonnepanelen. De meeste zonnepanelen absorberen het licht, maar perovskiet kan licht absorberen en dus ook genereren.

Perovskiet zonnecellen kunnen lichtdeeltjes vangen en omzetten in energie en ook andersom. Als de samenstelling van het materiaal aangepast wordt, is het dus mogelijk om ook als display te gebruiken.Zo kan het materiaal niet alleen dienst doen als zonnepaneel, maar ook als lichtscherm. Hierdoor is het voor bijvoorbeeld winkelcentra mogelijk om met zonnepanelen overdag energie op te wekken en ’s nachts de zonnepanelen te laten fungeren als schermen met bijvoorbeeld advertenties.

De toepassing van perovskiet kan echter ook op kleinere schaal worden toegepast. Het materiaal kan ook worden gebruikt om touchscreens voor mobiele telefoons te maken. De meerwaarde van het materiaal wordt dan ook voor de consument duidelijk. Om te batterij dan op te laden, hoeft de telefoon alleen maar even in de zon te liggen.

Technologische ideeën

Voorlopig zullen we nog geen perovskiet zonnepanelen op de Nederlandse daken zien liggen. Dat komt doordat de perovskieten die nu worden gebruikt nog giftige stoffen bevatten. Hierdoor is het nog niet mogelijk om het materiaal op grote schaal te gebruiken.

Maar de ontwikkeling van perovskiet zonnecellen gaat hard. Als perovskieten goedkoper, net zo betrouwbaar en duurzamer blijken te zijn dan het traditionele silicium, ligt de hele markt open. Mocht dat toch niet het geval zijn, zijn er genoeg andere technologische ideeën om zonne-energie nog efficiënter en goedkoper te maken.

Verder lezen: Verschillende soorten zonnepanelen

Reageren op dit artikel

Schrijf een reactie op dit artikel.

Velden met een * zijn verplicht.

Wij plaatsen bij het bericht enkel je naam. Je e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Alleen in uitzonderlijke gevallen kan er individueel contact gezocht worden via het opgegeven e-mailadres.

Reacties (0)

Reacties op het artikel Perovskiet: doorbraak in de zonnepanelenwereld?.