Industrie

Hoogrenderende zonnecellen: van satellieten tot daken

Hoogrenderende zonnecellen: van satellieten tot daken


De zonne-energiesector blijft streven naar steeds hogere efficiëntie. Nu heeft een start-up een innovatieve aanpak toegepast om de concurrentie uit het water te blazen. Met een efficiëntie van 36.4% in laboratoriumtests lopen Insolight-zonnecellen voorop, met behulp van fotovoltaïsche technologie van satellieten.

De snelheid waarmee de zonne-industrie reageert op de vraag naar goedkope hernieuwbare elektriciteitsbronnen is duizelingwekkend. De huidige efficiëntie voor de meeste fotovoltaïsche zonne-energie schommelt tussen 18 en 20 procent. De kosten per kilowattuur fotovoltaïsche zonne-energie zijn alleen al de afgelopen 6 jaar met bijna 80% gedaald. Dit is de grootste daling van alle elektriciteitsbronnen. Zonneceltechnologie kost echter nog steeds meer per kilowattuur dan niet-hernieuwbare bronnen. Deze barrière zal op korte termijn een impact blijven hebben op de opname.

De uitdaging blijft om te makenhoogrenderende zonnecellen, die in staat zijn om veel zonlicht tegen zo laag mogelijke kosten om te zetten in elektrische energie, direct beschikbaar voor huishoudelijk gebruik.

Minder dan twee weken geleden kondigden onderzoekers van MIT en het Masdar Institute of Science and Technology hun zeer efficiënte ‘stapcel’ aan, die werd aangeprezen als 35% efficiëntie in laboratoriumtests. Deze zonnecellen bestaan ​​uit twee lagen fotovoltaïsche zonne-energie, die zo zijn gerangschikt dat elke laag wordt blootgesteld aan zonlicht. Hoewel deze 'multijunctie'-cellen de absorptie van een groter bereik aan zonne-energie mogelijk maken, kunnen ze duur zijn om te produceren. De nieuwe stapcel bevat een herbruikbaar substraat bij de vervaardiging van een essentieel onderdeel, waardoor de kosten ervan effectief worden verlaagd.

Nu is Insolight, een start-up van het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Lausanne (EPFL), op het toneel verschenen. Ze hebben zojuist een nog grotere efficiëntie aangekondigd in betaalbare zonnetechnologieën dan het MIT-Masdar-team. Hun prototype is onlangs getest door een onafhankelijk Duits laboratorium, het Fraunhofer Instituut, met een opbrengst van 36,4%.

[Afbeeldingsbron: EPFL]

De nieuwe technologie maakt gebruik van optica om de output te versterken. Met behulp van een reeks lenzen wordt zonlicht, als een verzameling vergrootglazen, gericht op miniatuurversies van de meest efficiënte zonnecellen die beschikbaar zijn. Deze cellen zijn verboden duur voor algemeen gebruik en gebruiken meerdere lagen om veel verschillende golflengten van licht op te vangen. Op deze manier kunnen ze tot 45% van de inkomende zonne-energie omzetten in elektriciteit en worden ze vanwege hun kosten meestal aangetroffen in de ruimtetechnologie.

Door deze geavanceerde zonnecellen te verkleinen tot slechts enkele vierkante millimeters, worden de kosten ervan op aarde gedrukt, waardoor onderzoekers praktische toepassingen ervan in alledaagse omgevingen kunnen verkennen. Deze verkleining wordt mogelijk gemaakt door de innovatieve methode voor het opvangen van zonlicht die door het Insolight-team wordt gebruikt.

[Afbeeldingsbron: EPFL]

De verzameling zonlicht vergelijken met water - ‘Het is als een douche: al het water stroomt door één kleine afvoer, de afvoer hoeft niet de hele vloer van de douche te bedekken’ - CEO Laurent Coulot en zijn team hebben een ingenieus microtrackingsysteem ontwikkeld. Als reactie op sensorinvoer die de positie van de zon meldt, past dit systeem de positie van een reeks kleine lenzen aan. Deze methode zorgt ervoor dat direct zonlicht altijd op elke zonnecel valt, ongeacht de invalshoek. In wat in feite een zonneconcentrator voor fotovoltaïsche zonne-energie is, zijn het kleine formaat en het hoge rendement de belangrijkste troeven van deze technologie.

via: EPFL

ZIE OOK: Nieuwe zonnecel zet warmte om in licht om de barrière voor energieproductie te doorbreken

Geschreven door Jody Binns


Bekijk de video: 10 Mini Campers and Camper Vans Great for Summer Getaways