Een ontdekking om zonnecellen goedkoop genoeg te maken om het gebruik van zonne-energie te stimuleren, lijkt volgens experts veelbelovend. Het ontwerp vertegenwoordigt een goedkoop proces dat gebruik maakt van een organisch, bedrukte kleurstof om zonlicht te absorberen. De studie, gemeld in Wetenschap tijdschrift, wordt gezien als een welkome stap voorwaarts in de zoektocht naar goedkopere, efficiënt, oplossingen voor zonne-energie.

Elektrochemicus Michael Graetzel van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Lausanne, die in 1991 een kleurstofgevoelige zonnecel (DSC) had bedacht, en zijn team wordt gecrediteerd voor het omzeilen van een wegversperring die verhinderde dat DSC's commercieel levensvatbaar werden.

Onderzoekers en fabrikanten gebruikten het zeldzame en dure metaal ruthenium (ru) in de kleurstoffen en konden alleen lage spanningen krijgen in de cellen die Graetzel in 1991 uitvond. Tussen beide kwesties van lagere celefficiëntie en hogere kosten van ruthenium, er was werk aan de winkel. Nu denken Graetzel en zijn collega's dat ze goede alternatieven hebben gevonden voor de dure kleurstoffen en jodidemediatoren die de spanning beperken.

Ze kozen een zinkhoudende verbinding vergelijkbaar met chlorofyl om een ​​nieuwer type zonnecel te bouwen. voor kleurstoffen, ze gebruiken moleculen die bestaan ​​uit een groep die elektronen verliest, een groep die ze accepteert, en een eenheid die een lichtabsorberende groep heeft die vergelijkbaar is met die in chlorofyl. DSC's in hun huidige ontwerp maken een efficiëntie van 12,3 procent mogelijk. Ze hopen een efficiëntie van 15 procent te behalen. Dat zou een realistischer alternatief zijn voor op halfgeleiders gebaseerde fotovoltaïsche energie.

Graetzel zegt aan deze en andere verbeteringen te werken. Hij past de kleurstoffen aan om meer van de rode component van zonlicht op te vangen, en het testen van nieuwe kobaltmediatoren om de spanning te verhogen.

In de tussentijd, volgens een rapport in Wetenschappelijke Amerikaan , wetenschappelijke interesse blijft bestaan ​​in het potentieel van goedkope dunne-film fotovoltaïsche cellen gemaakt van organische plastics, als een manier om de productie van zonne-energie te stimuleren.

Organische fotovoltaïsche cellen hebben geen vloeistoffen nodig en kunnen met bestaande machines worden gemaakt. Ingenieurs Vasilis Fthenakis en Annick Anctil van het Brookhaven National Laboratory becommentarieerden deze aanpak in een e-mail aan het tijdschrift.

Een afzonderlijk rapport eind vorige maand zei dat het Belgische onderzoeksinstituut Imec een consortium van 17 organisaties en bedrijven zal leiden om een ​​commercieel levensvatbare organische fotovoltaïsche technologie te ontwikkelen. Het X10D-project wordt gefinancierd door de Europese Commissie (EC). Het project heeft het dubbele doel om de efficiëntie van organische zonnecellen te bereiken en tegelijkertijd de productiekosten laag te houden.

“Door nieuwe ontwerpen en architecturen toe te passen, materialen en productietechnologieën, het X10D-project is gericht op het verhogen van de energieconversie-efficiëntie om ten minste 12% op celniveau (1 cm²) te bereiken, en 9% op moduleniveau (100 cm²), ”, aldus Imec.

© 2011 PhysOrg.com