Metalische nanodeeltjes kunnen een antwoord bieden op de efficiëntieproblemen waarmee de zonnecelindustrie te kampen heeft.
Het succes van de veelbelovende zonnepanelen resulteert volgend jaar in een hogere energiefactuur en het rendement blijkt ook teleurstellend laag. Nick van den Broeck van de Universiteit Antwerpen toont aan hoe metalische nanodeeltjes in een zonnecel het rendement wel kunnen verhogen.
Nanodeeltjes of nanoschillen zijn enorm kleine glazen bolletjes met daar rond een dunne gouden laag. Ze zijn zo klein dat er maar heel weinig goud voor nodig is. Je kan deze deeltjes niet eens met het blote oog zien, maar het licht zal erop botsen en in het rond gestrooid worden. Al het licht dat de cel opnieuw opvangt, wordt omgezet in elektriciteit.
Door licht op het metalen laagje te sturen ontstaan er zogenaamde ‘oppervlakteplasmonen’. Dat wil zeggen dat de elektronen gezamenlijk gaan vibreren, als golven in een elektronenzee. Het licht wordt gekoppeld aan het metaal en de nanoschillen werken zo als een soort verkeersdrempel waar het licht over moet kruipen. Hierdoor blijft het licht langer in de bovenste lagen van de zonnecel, wat opnieuw het rendement verbetert.
Gouden dak
Het is slechts een kwestie van tijd voor er een waardige opvolger voor de commerciële zonnecel op de markt verschijnt. Meer zelfs, we weten al dat de ‘dunne-laag zonnecellen’ in aantocht zijn.
Een nadeel van deze nieuwe generatie zonnecellen is echter dat ze zo dun zijn dat een deel van het licht er door schijnt. Ook hier kunnen de nanoschillen een verschil maken. Doordat ze het licht concentreren en afbuigen zal het langer in het dunne stukje silicium van de zonnecel blijven, waardoor het op zijn beurt meer licht kan opvangen.
Wie weet heeft u binnenkort ook een gouden dak.
Nick van den Broeck sleepte met zijn scriptie de Agoriaprijs 2010 in de wacht. Lees de volledige scriptie na op www.scriptieprijs.be. Ook jouw scriptie is goud waard. Ding mee naar de Vlaamse Scriptieprijs en win 2500 euro.
