Nieuwsbank

Schrijft, screent en verspreidt persberichten voor journalistiek, search en social media. Hét startpunt om uw nieuws wereldkundig te maken. Ook voor follow-ups, pitches en korte videoproducties.

Race om plastic zonnecel begint nu echt

Datum nieuwsfeit: 15-02-2001
Vindplaats van dit bericht
Bron: Rijksuniversiteit Groningen
Zoek soortgelijke berichten
Rijksuniversiteit Groningen

15 feb 2001

Nummer 17 15 februari 2001

Race om plastic zonnecel begint nu echt

Rendement van plastic zonnecellen verhoogd

Verdere verbetering verwacht
Lopende band
Menging
Fijnmazig netwerk
Samenwerking
Noot voor de pers

Naar 2,5 procent

Het rendement van plastic zonnecellen is drastisch verbeterd. In een artikel in de Journal of Applied Physics van 5 februari 2001 publiceren samenwerkende onderzoekers van de universiteit van Linz (Oostenrijk) en de universiteit van Groningen een nieuw wereldrecord: een rendement van 2,5 procent. "We zijn nu twee jaar bezig met een onderzoeksproject dat beoogt om het rendement in vijf jaar op te schroeven van zo'n 0,8 naar 5 procent," zegt projectleider prof.dr. Kees Hummelen, "We zitten dus op schema."

De verbetering van het rendement werd niet bereikt door het toepassen van nieuwe materialen, maar door optimalisering van zonnecellen, die gemaakt zijn met materiaal dat al in het begin van het project in december 1998 beschikbaar was. "Het gaat om twee verbeteringen," zegt Hummelen. "We gebruiken een ander oplosmiddel, waardoor een betere ordening ontstaat in het materiaal en we hebben het contact met een van de elektroden verbeterd door het aanbrengen van een hele dunne isolerende laag."

Verdere verbetering verwacht

Hummelen verwacht stellig dat verdere verhoging van het rendement mogelijk is. "We hebben deze 2,5 procent bereikt door optimalisering van een standaard plastic zonnecel. Inmiddels hebben we ook al weer verschillende nieuwe materialen gemaakt, die op hun beurt ook weer geoptimaliseerd kunnen worden." Hummelen verwacht ten eerste dat de geleiding in het materiaal nog verbeterd kan worden en ten tweede dat de absorptie van zonlicht efficiënter kan. "We hebben al nieuwe materialen die op die twee punten beter zijn dan het materiaal van de huidige cel."

Lopende band

Het project is gericht op het vervaardigen van plastic zonnecellen, die op termijn de conventionele zonnecellen van silicium kunnen vervangen. Conventionele cellen hebben op dit moment een rendement van ongeveer 10 tot 20 procent, maar zijn duur in de productie. Plastic zonnecellen hebben een lager rendement, maar zijn in principe eenvoudig en goedkoop te maken. Ze kunnen als kranten van de lopende band afrollen. De onderzoekers concluderen dat de stap naar 2,5 procent laat zien dat de plastic zonnecel technologie goed kan werken voor toekomstige energiewinning. Hummelen: "Je ziet nu ook dat andere onderzoeksgroepen zich op dit onderwerp storten. De race om de plastic zonnecel is nu pas echt begonnen."

Menging

Plastic zonnecellen bestaan uit een composietmateriaal, een mengsel van geconjugeerde polymeren en buckyballen, de voetbalvormige moleculen met zestig koolstofatomen. Hoe goed de cel werkt, is afhankelijk van de menging van de twee componenten. Zowel het geconjugeerd polymeer als de buckyballen moeten kanalen vormen die lading van de ene naar de andere kant van de cel kunnen vervoeren. Negatieve lading loopt via de buckyballen naar een aluminium elektrode aan de onderkant van de cel, positieve lading via het polymeer-netwerk naar een transparante elektrode aan de bovenkant.

Fijnmazig netwerk

"Die kanalen waren eerst slingerende bospaden, waarvan er veel doodliepen," zegt Hummelen. "Met een nieuw oplosmiddel, chloorbenzeen in plaats van tolueen, is er een veel fijnmaziger netwerk van gemaakt met een betere pakking." De werking van de tweede verbetering, het aanbrengen van een zeer dun laagje van het isolerende lithiumfluoride (LiF) onder de aluminium-elektrode, is moeilijker te verklaren. Hummelen: "Het is een truc die uit de LED technologie afkomstig is. Niemand kent nog precies de ware werking. Het is een laag van 0,6 nanometer dik, dat wil zeggen enkele atomen. Dat is zo dun dat het wel net een gesloten tussenlaagje vormt, maar dat de stroom er toch gewoon doorheen kan 'tunnelen'. Dat het beter werkt, zit mogelijk in het voorkomen van chemische interacties tussen elektrode en de buckyballen. Er wordt, zoals dat heet, een beter ohmisch contact verkregen."

Samenwerking

Het onderzoeksproject kreeg in december 1998 een subsidie van 9,1 miljoen gulden uit het programmafonds Economie Ecologie Technologie (EET) van de ministeries van EZ en OC&W. Aan het onderzoek werken chemici mee van de Rijksuniversiteit Groningen (prof.dr. J.C. Hummelen) en van de Technische Universiteit Eindhoven (prof.dr. E.W. Meijer en dr. R.A.J. Janssen). De natuurkundigen in het project zijn prof.dr. G.A. Sawatzky en prof. dr. P.W.M. Blom van met Materials Science Centre van de RUG en prof.dr. N.S. Sariciftci van de Johannes Kepler Universität van Linz. Ook het ECN (dr. J. M. Kroon) en Philips Research (prof. dr. J.W. Hofstraat) zijn bij het project betrokken.

Noot voor de pers


* Nadere informatie: prof. dr. J.C. Hummelen, tel (050)363 55 53 of (050)363 44 51, secr. tel (050)363 42 35, fax (050)363 42 96, e-mail (j.c.hummelen@chem.rug.nl) (werk).

* Voor het artikel zelf zie: Shaheen, S.E. et al. 2.5% efficient organic plastic solar cells Applied Physics Letters 78, 841-843 (2001).

* Zie ook: Nature Science Update: Technology: More power from plastic, www.nature.com/nsu/010215/010215-9.html

reageer via disqus

Nieuwsbank op Twitter

Gratis persberichten ontvangen?

Registreer nu

Profiteer van het gratis Nieuwsbank persberichtenfilter

advertentie