Afdrukbare zonnecellen , ook wel dunnefilmzonnecellen genoemd, zijn al tientallen jaren in ontwikkeling, maar moeten nog een commercieel levensvatbaar alternatief worden voor traditionele siliciumzonnecellen. Recente ontwikkelingen in de materiaalkunde en printtechnologie brengen printbare zonnecellen echter dichter bij de realiteit.

Een van de grootste uitdagingen bij het ontwikkelen van printbare zonnecellen is het vinden van een manier om een ​​dunne laag halfgeleidermateriaal op een flexibel substraat aan te brengen. Traditionele zonnecellen worden gemaakt door een halfgeleidermateriaal op een stijf substraat, zoals glas of silicium, aan te brengen. Dit proces is echter niet geschikt voor printbare zonnecellen, die flexibel moeten zijn om te kunnen worden gebruikt in toepassingen zoals gevels van gebouwen en draagbare elektronica.

Een andere uitdaging bij het ontwikkelen van printbare zonnecellen is het vinden van een manier om ze efficiënt genoeg te maken om commercieel levensvatbaar te zijn. Traditionele siliciumzonnecellen kunnen een efficiëntie tot 25% hebben, maar printbare zonnecellen hebben doorgaans een efficiëntie van minder dan 10%. Recente ontwikkelingen in de materiaalkunde hebben echter geleid tot de ontwikkeling van nieuwe halfgeleidermaterialen die kunnen worden gebruikt om printbare zonnecellen te maken met een efficiëntie tot wel 15%.

Ondanks de uitdagingen zijn er een aantal redenen om optimistisch te zijn over de toekomst van printbare zonnecellen. Printbare zonnecellen zijn lichtgewicht, flexibel en kunnen op verschillende substraten worden aangebracht. Ze zijn ook relatief goedkoop te produceren, waardoor ze een kosteneffectief alternatief kunnen zijn voor traditionele siliciumzonnecellen.

Als printbare zonnecellen efficiënt genoeg en kosteneffectief genoeg kunnen worden gemaakt, kunnen ze een grote impact hebben op de zonne-energie-industrie. Afdrukbare zonnecellen kunnen worden gebruikt om elektriciteit op te wekken in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder daken, gevels van gebouwen en draagbare elektronica. Dit zou kunnen helpen onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen te verminderen en hernieuwbare energie toegankelijker te maken.

Hier zijn enkele recente ontwikkelingen die printbare zonnecellen dichter bij de realiteit hebben gebracht:

* Perovskiet-zonnecellen: Perovskiet-zonnecellen zijn een nieuw type printbare zonnecel die het potentieel heeft om veel efficiënter te zijn dan traditionele siliciumzonnecellen. Perovskiet-zonnecellen worden gemaakt door een dunne laag perovskietmateriaal op een flexibel substraat aan te brengen. Perovskietmaterialen zijn een klasse kristallijne materialen met een unieke structuur waardoor ze licht efficiënt kunnen absorberen. Er is aangetoond dat perovskietzonnecellen een efficiëntie tot 25% hebben, wat vergelijkbaar is met traditionele siliciumzonnecellen.

* Quantum dot-zonnecellen: Quantum dot-zonnecellen zijn een ander type printbare zonnecel die het potentieel heeft om veel efficiënter te zijn dan traditionele siliciumzonnecellen. Quantum dot-zonnecellen worden gemaakt door een dunne laag quantum dots op een flexibel substraat aan te brengen. Quantum dots zijn kleine deeltjes halfgeleidermateriaal met unieke optische eigenschappen waardoor ze licht efficiënt kunnen absorberen. Er is aangetoond dat quantum dot-zonnecellen een efficiëntie tot 20% hebben, wat vergelijkbaar is met traditionele siliciumzonnecellen.

* Polymeer zonnecellen: Polymeerzonnecellen zijn een soort bedrukbare zonnecellen die worden gemaakt door een dunne laag polymeermateriaal op een flexibel substraat aan te brengen. Polymeermaterialen zijn organische materialen met een unieke structuur waardoor ze licht efficiënt kunnen absorberen. Er is aangetoond dat polymere zonnecellen een efficiëntie tot 15% hebben, wat lager is dan traditionele siliciumzonnecellen, maar nog steeds hoog genoeg om commercieel levensvatbaar te zijn.

Dit zijn slechts enkele van de recente ontwikkelingen die printbare zonnecellen dichter bij de realiteit hebben gebracht. Als deze vooruitgang zich voortzet, kunnen printbare zonnecellen de komende jaren een belangrijke speler in de zonne-energie-industrie worden.