Revolutie in zonne-energie: Perovskiet maakt alledaagse voorwerpen tot zonnepanelen

By Laio

Stel je voor: je rugzak wekt energie op terwijl je wandelt. De stoelen op je balkon, de bagagedrager van je fiets, alles dat zonlicht vangt is in principe geschikt als zonnepaneel. Met de doorbraak die onderzoekers aan de Oxford Universiteit onlangs deden, wordt dat de gewoonste zaak van de wereld. Dat gaat lukken dankzij perovskiet, een materiaal dunner dan een haar. De daarmee gemaakte flexibele zonnecel kan op bijna alles worden aangebracht – van auto’s tot mobieltjes. Met een efficiëntie van 27% evenaart het al silicium, maar het kan in de toekomst zelfs 45% bereiken. Bovendien is het 150 keer dunner. Deze innovatie belooft niet alleen goedkopere zonne-energie, maar opent ook de deur naar een wereld waarin elk oppervlak energie opwekt.

Sprong voorwaarts

De doorbraak van de Oxford onderzoekers is niet zomaar een kleine verbetering. Het gebruik van perovskiet in plaats van traditionele siliciumzonnecellen is een sprong voorwaarts in de technologie. Perovskiet is een materiaal dat in staat is om zonne-energie efficiënter om te zetten. Dr. Shuaifeng Hu legt uit dat door de multi-junction aanpak, waarbij meerdere lagen perovskiet worden gestapeld, de energieconversie-efficiëntie van 6% naar meer dan 27% is gestegen in slechts vijf jaar tijd.

Het krappe Nederland passeert 18 miljoen. We besparen ruimte met innovatieve zonnepanelen

Nederland passeerde gisteren de grens van 18 miljoen inwoners. Volgens het CBS is de versnelde groei niet aan een hoger geboortecijfers te wijten.

Wat deze innovatie echt revolutionair maakt, is de flexibiliteit en toepasbaarheid van perovskiet. Het materiaal is meer dan 150 keer dunner dan een silicium wafer en kan op vrijwel elk oppervlak worden aangebracht. Denk hierbij aan rugzakken, auto’s, en zelfs mobiele telefoons. Dr. Junke Wang benadrukt dat deze dunne coating niet alleen siliconen kan repliceren, maar deze ook kan overtreffen door de toegevoegde flexibiliteit.

Groei en efficiëntie

De efficiëntie van perovskietzonnecellen kan in de toekomst mogelijk zelfs meer dan 45% bereiken. Dit maakt het een veelbelovende kandidaat voor grootschalige toepassingen. De wereldwijde gemiddelde kosten van zonne-energie zijn al met bijna 90% gedaald sinds 2010, en nieuwe innovaties zoals deze beloven verdere kostenbesparingen.

Oxford PV is al begonnen met de grootschalige productie van perovskiet photovoltaïsche cellen in Duitsland. Dit is een belangrijke stap richting de commerciële beschikbaarheid van deze technologie. Het opschalen van de productie is echter een uitdaging. Onderzoekers zoals Arthur Weeber van de TU Delft benadrukken dat het tijd kost om een proces te ontwikkelen voor de productie op grotere schaal, zoals vierkante meters of zelfs kilometers.

Zo effent hoogleraar René Janssen de weg voor betere zonnecellen

Een elektrische auto, warmtepomp, of robotgrasmaaier: de wereld elektrificeert, en dus liggen steeds meer daken vol met zonnepanelen.

Uitdagingen

Er zijn echter nog uitdagingen die overwonnen moeten worden. Perovskietzonnecellen hebben momenteel een lagere stabiliteit en slijten sneller dan siliciumcellen. Onderzoekers werken aan methoden om de stabiliteit te verbeteren en de levensduur te verlengen. Nieuwe technieken zoals het gebruik van tetrahydrotriazinium om de kristalstructuur te versterken, laten veelbelovende resultaten zien, maar er is nog veel onderzoek nodig voordat deze technologie commercieel levensvatbaar is.