Onderzoekers verlengen levensduur perovskietzonnecellen

Levensduur perovskietcellen aangetast door butylpyridine

Butylpyridine blijkt te reageren met het halfgeleidermateriaal met ‘gaten’ (afb: Vitautis Getautis)

Onderzoekers uit Litouwen en Zwitserland denken erachter gekomen te zijn waardoor de levensduur, en daarmee de bruikbaarheid, van perovskiet-zonnecellen nog zo beperkt is. De halfgeleider in het zonnecel-materiaal zou reageren met een veelgebruikt additief (butylpyridine). Dat gaat ten koste van de opbrengst. Ze hebben ook oplossingen in de aanbieding. Lees verder

Perovskietzonnecel rijp voor de markt (?)

Perovskietcellen rijp voor de markt?

Zonghao Liu (l) and Yabing Qi (r) met de perovskietplak van 5×5 cm (afb: OIST)

Al een tijdje wordt de lofzang geheven over de prachtige perovskietzonnecellen, maar tot op heden waren er nog te veel problemen met dit alternatief voor siliciumcellen. Nu denken onderzoekers rond Yabing Qi de ontwikkeling zover gebracht te hebben dat de marktintroductie van de perovskietcellen voor de deur staat. Lees verder

Op zoek naar goedkope, niet-giftige halfgeleiders

Nieuwe klasse goedkopen en milieuvriendelijke halggeliders ontwikkeld

De nieuwe klasse NaBiS-alfgeleiders zou goede vooruitzichten hebben als zonnecelmateriaal (afb: Vela)

De weg naar de hel is geplaveid met goed voornemens. Daar lijkt het een beetje op: de weg naar een schone toekomst. Een van de ingrediënten zijn zonnecellen en daarbij scoren de perovskietcellen hoge ogen, maar hoe schoon is die toekomst met giftige of schaarser worden stoffen, zoals kobalt voor lithiumionbatterijen? Javier  Vela van de universiteit van Iowa  (VS) ging met twee van zijn promovendi op zoek naar schone alternatieven voor perovskieten en vonden die in natrium, bismuth en zwavel. Lees verder

Veelbelovend perovskiet stabieler gemaakt

TinperovskietzonnecellenWetenschap is voor het overgrote deel hard werken en veel mislukkingen incasseren. Al tijden worden perovskieten de hemel in geprezen als hét materiaal waarmee zonnecellen ‘buitenaardse’ rendementen zullen gaan opleveren. Het materiaal heeft echter nogal wat manco’s. Zo is het vrij instabiel en daar hebben we natuurlijk niks aan. Onderzoekers van de polytechnische school in Lausanne (EPFL, Zwi) denken nu een methode gevonden te hebben perovskiet te stabiliseren. Tja. Lees verder

Hybride perovskietcel komt uit op rendement van 17,8%

Hybride perovskiet/CIGS-zonnecellen

Prototypen van de duo-zonnecel: rechts de halfdoorzichtige perovskietcel, links de CIGS-cel (afb: Imec/ZSW/KIT)

Het is een beetje lastig te praten over zonnecellen. Er wordt vaak geschermd met rendementen, maar dan gaat het meestal om labsystemen. Hoeveel een zonnecel in de praktijk oplevert is daarmee niet vastgesteld. Ook niet of die zonnecel commercieel te produceren is. Perovskietcellen, bijvoorbeeld, krijgen een mooie toekomst toegedicht, maar, voor zover ik het heb meegekregen, hebben die problemen met de productie. Nu hebben Duitse en Belgische onderzoekers een hybride perovskiet/CIGS-cel (CIGS staat voor koper, indium, gallium en seleen) ontworpen, die een energetische rendement van 17,8% zou hebben. Dat zou meer zijn dan het hoogste rendement van ‘pure’ perovskietcellen (?). Lees verder

Ideale facetten geven perovskietcellen hoog rendement

De facetten van perovskietcellen

De groene facetten hebben een hoog energetisch rendement, de roodbruine een laag (afb: Lawrence Berkeley-lab)

Perovskietcellen, het is hier al vaker vertoond, worden gezien als de zonnecellen van de toekomst. Er zitten nog wel wat vlekjes aan dit magische zonnemateriaal, maar het het energetisch rendement gaat het crescendo. Onderzoek aan het Lawrence Berkeley-lab denken onderzoekers een geheim ontdekt te hebben waarmee dat rendement op te poken is tot 31%. De gemiddelde siliciumcel haakt af bij 25%. Nu nog een antwoord op de vraag: Hoe? Lees verder

Rendement perovskietcel passeert (weer) 20%

De nieuwe perovskietcel van Grätzel

De nieuwe perovskietcel van Grätzel (afb: EPFL)

Het gaat al heel best met de aloude siliciumcel, maar de grote belofte op het gebied van zonnecellen lijkt toch nog steeds de perovskietcel. Vorige maand meldde ik dat een Frans/Amerikaanse onderzoeksgroep perovskietcellen had gemaakt met een rendement van 22%, maar de technische hogeschool in het Zwitserse Lausanne EPFL zeggen nu een soortgelijk resultaat geboekt te hebben. De verwachtingen zijn dat perovskietcellen ooit de 45% rendement zullen halen, waar siliciumcelllen op zo’n 25% blijven steken. Overigens is perovskiet niet helemaal zonder ‘zorgen’. De optische stabiliteit laat te wensen over. De Zwitserse onderzoekers bereikten hun resultaat door toepassing van een speciaal kristalgroeitechniek.
Lees verder

Nieuwe records op gebied zonnecellen

rem-opname perovskiet

Een rasterelektronenmicroscoopopname van een perovskietcel. De kristallijne gebiedjes voorkomen de achteruitgang van het materiaal (afb: Los Alamoslab)

Op het gebied van zonnecellen schijnen de ontwikkelingen nog steeds niet stil te staan. In dit artikel heb ik drie recente onderzoeken bij elkaar geveegd, waarin allerlei records worden gebroken: Australische onderzoekers hebben met een soort meertrapszonnecel een record gebroken voor een rendement met niet-geconcenteerd zonlicht (34,5%), Amerikaanse en Franse onderzoekers hebben de veelbelovende perovskietcellen nog een extra impuls gegeven  door cellen te maken die zichzelf repareren op weg naar een rendement van 45% (en meer) en onderzoekers van de universiteit van het Zweedse Lund beschrijven de voordelen van het gebruik van ijzercarbenen voor de ontwikkeling van efficiënte en goedkope zonnecellen. De Franse onderzoekers beloven binnenkort met een artikel te komen over perovskietcellen (officieel calciumtitaanoxide) die niet achteruitgaan in het gebruik. Als het nu nog niet goed komt met die zonnecellen, dan weet ik het niet. Voorlopig zijn de siliciumcellen nog steeds favoriet. Lees verder

Zonnecel werkt met ‘hergebruik’ licht

loodhalogenide/perovskietcellen kringlopen fotonen

Zo ongeveer moet je je dat ‘hergebruik’ van fotonen voorstellen (afb: Criss Hohmann)

Er zijn op het ogenblik nogal wat materialen die grote beloftes inhouden. Perovskiet is daar een van.  Onderzoekers van, onder meer, de universiteit van Cambridge hebben nu een hybride materiaal uitgeprobeerd (perovskiet en loodhalogenide), waarbij ze licht ‘hergebruikten’ zodat, in theorie, zonnecellen zouden kunnen worden gemaakt met een hoog rendement (dik boven de 20%), die ook nog eens prettig geprijsd zouden zijn. Lees verder

Zonnecellen zo licht als zeepbellen

Lichtgewicht zonnecellen op een zeepbel

De cel op een zeepbel

Als gewicht van belang is dan is het natuurlijk mooi dat je zonnecellen kunt maken die nauwelijks wat wegen. Aan het MIT in Cambridge (VS) hebben onderzoekers dat kennelijk voor elkaar gekregen. Die cel is zo licht dat, op een zeepbel gelegd, die intact blijft. De zonnecellen zijn niet efficiënter dan normale cellen, maar hebben een hoog vermogen per gewichtseenheid. Lees verder