Nederlandse onderzoekers willen met nanotechnologie zonnecellen ontwikkelen met een rendement van ruim 65 procent.

In Zuid-Europa en Noord-Afrika kunnen deze nieuwe zonnecellen een substantieel deel van de Europese vraag naar elektriciteit opwekken. De Nederlandse overheid reserveert 1,2 miljoen euro (1,5 miljoen Amerikaanse dollar) voor het onderzoek.

Een agentschap van het Ministerie van Economische Zaken, zal de 1,2 miljoen euro toekennen aan onderzoekers van de TU Eindhoven voor hun onderzoek naar nanodraad-zonnecellen. Het is hun verwachting dat in combinatie met spiegelsystemen, deze zonnecellen kunnen een aanzienlijk deel van de Europese elektriciteitsvraag in Zuid-Europa en Noord-Afrika opwekken.

De huidige dunnefilmzonnecellen (type III/V) hebben een rendement dat rond de 40 procent ligt, maar ze zijn erg duur en kunnen alleen worden toegepast als zonnepanelen op satellieten. Door gebruik te maken van spiegelsystemen die duizend keer scherpstellen, kunnen ze nu ook kosteneffectief op aarde worden ingezet. De TU/-onderzoekers verwachten dat hun nanogestructureerde zonnecellen over tien jaar een efficiëntie van meer dan 65 procent kunnen halen. Jos Haverkort:"Als Nederland tijdig wil participeren in een commerciële exploitatie van nanodraad-zonnecellen, er is een grote urgentie om nu aan boord te gaan.” Het onderzoek wordt samen met Philips MiPlaza uitgevoerd.

Ze denken dat nanotechnologie, in combinatie met het gebruik van geconcentreerd zonlicht door spiegelsystemen, heeft de potentie om te leiden tot het meest efficiënte zonnecelsysteem ter wereld met een kostprijs lager dan 50 cent per Wattpiek. Ter vergelijking:voor de huidige generatie zonnecellen is die kostprijs 1,50 euro per Wattpiek.

Nanodraden maken het mogelijk om een ​​aantal subcellen (junctions) te stapelen. Daarbij zet elke subcel één kleur zonlicht optimaal om in elektriciteit. De hoogste gerapporteerde opbrengst tot nu toe in een nanodraad-zonnecel is 8,4 procent. Haverkort:“We verwachten dat een beschermend omhulsel rond de nanodraden de cruciale stap is om met nanodraad-zonnecellen hetzelfde rendement te halen als met dunne-filmcellen.” Haverkort denkt dat hij op 5 tot 10 knooppunten een rendement van 65 procent haalt .

In aanvulling, de onderzoekers verwachten dat er flink op de productiekosten kan worden bespaard, omdat nanodraden op een goedkoop siliciumsubstraat groeien en ook sneller groeien, wat resulteert in lagere eigendomskosten van de groeiapparatuur. Wat is meer, de combinatie van de spiegelsystemen met nanotechnologie zal een acceptabel gebruik van de schaarse en dus dure metalen gallium en indium impliceren.