Zonne-energie: perovskiet, een revolutionaire grondstof
Soms duurt het een tijdje voor het belang van een wetenschappelijke ontdekking duidelijk wordt. Toen er in 1839 voor het eerst perovskiet ontdekt werd in het Oeralgebergte, gebeurde er weinig. Het materiaal, opgebouwd uit calcium, titanium en zuurstof, werd vernoemd naar graaf Lev Perovksi, een mineraloog. De belangstelling voor perovskiet veerde pas op in 2006, nadat een Japanse universiteit ontdekt had dat het mineraal een halfgeleider is. En daardoor gebruikt kan worden als zonnecel.
Kopieer link
Grondstof met rendement van 22%
In 2012 slaagden onderzoekers van de universiteit van Oxford erin om zonnecellen te maken van perovskiet met een rendement van 10%. Vandaag is dat cijfer al opgelopen tot 22%. Dat maakt zonnecellen op basis van perovskiet vergelijkbaar met die gemaakt van silicium. Voor alle duidelijkheid: silicium wordt al jaren op grote schaal gebruikt om zonnepanelen te maken. Het rendement van siliciumcellen heeft naar alle waarschijnlijkheid zijn limieten bereikt. Het onderzoek naar perovskiet daarentegen staat nog in zijn kinderschoenen: mogelijk valt daar veel winst te rapen. Een van de voordelen van perovskietcellen is dat ze goedkoop kunnen geproduceerd worden en dat ze geprint kunnen worden op plastic films. Siliconencellen daarentegen zijn onbuigzaam. Bovendien kunnen ze alleen bij hoge temperaturen gemaakt worden. Wat betekent dat de productie van siliconen erg duur is.
Zonnepanelen van de toekomst
Waar wachten we nog op om perovskiet te gebruiken, zou je dan denken. Maar zo eenvoudig is het ook weer niet. Om te beginnen worden perovskietcellen vandaag gemaakt onder laboratoriumomstandigheden. Er is dus zeker geen sprake van productie op industriële schaal. Bovendien heeft perovskiet een paar fameuze nadelen. Bij hoge temperaturen en onder vochtigheid kan het ontbinden. Slechte eigenschappen voor een materiaal dat 20 tot 30 jaar in de open lucht moet doorbrengen. Al staan wetenschappers dicht bij een oplossing. Een van de grootste uitdagingen is dat perovskiet het moet opnemen tegen silicium: de hele zonne-industrie is al jaren vertrouwd met dat materiaal. Onderzoekers bekijken daarom of ze gemengde zonnecellen kunnen maken, die bestaan uit silicium en perovskiet, in de hoop de industrie geleidelijk aan te overtuigen. Al zijn de echte believers er zeker van dat zuivere perovskietcellen de toekomst zijn. En niet alleen voor zonnepanelen want omdat perovskiet half-doorschijnend is, kan je er ramen mee bekleden. Mogelijk worden onze vensterglazen dankzij perovskiet dus kleine energiefabriekjes…
Wil je ook een rol spelen in de energietransitie ?
Ontdek ons aanbod