André Oerlemans
28 september 2022, 14:00

Wereldrecord: zonnecel met meer dan 30 procent rendement

Onderzoekers van TNO, TU Eindhoven, imec en TU Delft zijn er in geslaagd om met behulp van perovskiet een zonnecel te maken met 30,1 procent rendement. Een wereldrecord.

Nvl220922 19091l Van links naar rechts: Yifeng Zhao (TUDelft) - Mehrdad Najafi (TNO) - Valerio Zardetto (TNO) - Dong Zhang (TNO) | Credits: Niels van Loon

De vier vormen samen onderzoeksorganisatie Solliance Solar Research, dat al sinds 2010 onderzoek doet naar dunne film zonnecellen. Perovskiet is daarbij een veelbelovend materiaal om te gebruiken.

In gebouwen integreren

Door in een samengestelde zonnecel het semi-transparante perovskiet te combineren met conventionele fotovoltaïsche (PV) zonnecellen van silicium en laagjes op elkaar te stapelen, is de barrière van 30 procent rendement doorbroken. Dat maakt zonnepanelen nog goedkoper en efficiënter. Ook kunnen dit soort zonnecellen makkelijker geïntegreerd worden in gebouwen en andere constructies. Door de cellen tweezijdig te maken, zou het rendement nog verder omhoog kunnen. Het resultaat is gepresenteerd
tijdens de 8e Wereldconferentie over fotovoltaïsche energieconversie (WCPEC-8) in Milaan.

Beste rendement ooit

Solliance spreekt van tandem-zonnecellen die het beste van twee werelden combineren. Door bovenop de siliciumlaag de transparante perovskiet-laagjes aan te brengen, wordt het hele spectrum van het zonlicht benut. De perovskiet-cellen leveren in de constructie 19,7 procent rendement en de silicium cellen 10,4 procent. Opgeteld is dat 30,1 procent. Dit is het beste rendement ooit ter wereld gemeten volgens algemeen aanvaarde procedures. Het rendement van conventionele zonnepanelen ligt rond de 20 procent, stijgt al jaren, maar zal volgens TNO maximaal 26 procent worden.

Goedkoop en makkelijk

Eerder dit jaar stelde Professor Wim Sinke van de UvA, destijds hoofdonderzoeker zonne-energie bij TNO en inmiddels gepensioneerd, hoe belangrijk dit soort nieuwe technieken zijn om meer zonne-energie op te wekken. Perovskiet is een mineraal dat voorkomt in bepaalde gesteentes, maar dat kunstmatig gemaakt in een andere samenstelling als halfgeleider in zonnecellen wordt gebruikt. Het voordeel is dat de grondstoffen goedkoop zijn, dat het eenvoudig en goedkoop aangebracht kan worden en dat er maar een heel dun laagje van nodig is. “Het grote voordeel is dat je perovskiet kunt stapelen op andere zonnecellen. Zo kun je het rendement verhogen naar die 30 procent. Er zijn geen andere materialen binnen handbereik die dit goedkoop kunnen”, legde hij uit.

Lees hier het interview met Wim Sinke

Massaproductie in zicht

Volgens de onderzoekers kan perovskiet ook gecombineerd worden met verschillende andere commerciële technologieën. Prof. Gianluca Coletti, programmamanager tandem technology & application bij TNO: “We kennen nu de ingrediënten en kunnen de laagopbouw beheersen die nodig is om een efficiëntie van meer dan 30 procent te realiseren. In combinatie met de schaalbaarheidsexpertise en -kennis die we de afgelopen jaren hebben opgedaan om materialen en processen op grote schaal toe te passen, kunnen we ons samen met onze industriële partners richten op de massaproductie van deze technologie met een efficiëntie van meer dan 30 procent.”

Lees hier meer over het hoge rendement van zonnecellen op water

Een ander voorbeeld van het stapelen van perovskiet en andere materialen in zonnepanelen | Credit: Adobe Stock

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.

Proef! Vegan frikandel van Le Frique

Wat is het? Een frikandel. Wie kent hem niet? Op elk kinderfeestje en elke borrel was hij van de partij. Door de opkomst van de vegetariërs en gezondheidsgoeroe ’s verloor hij in bepaalde kringen aan populariteit. Daar wilden de mannen van Le Frique wat aan doen door een kwalitatief alternatief te ontwikkelen. Het leverde meerdere varianten op: de Le Frique classique, de Le Frique unique, de Le Frique cajun en de Le Frique Vega classique. De eerste drie bevatten varkensvlees en kippendijen dus die belanden niet op mijn bord voor de proeverij. De Le Frique Vega classique wel. Deze bevat jackfruit en plantaardige eiwitten (zoals erwten-eiwit). Wat zit er niet in? Toegevoegde palmolie, soja, gluten. En vlees natuurlijk.Proefpersoon: Rianne Lachmeijer Dieetstatus: Pescotariër met een enkele keer per jaar een vlees-uitstapje. Vlees verleden: Als kind 99 procent vegetarisch, want een kroket kon ik niet laten liggen (Hoera voor de vegetarische varianten!)Is de bereidingswijze ingewikkeld? Nee. Je kunt kiezen tussen frituren, de oven of de koekenpan. Ik koos voor de koekenpan, omdat de laatste vleesfrikandel die ik at uit de koekenpan kwam. Helaas is er geen bakboter te vinden in de Change Inc. keuken. Daarom heb ik de frikandellen gebakken in margarine. Dit kan invloed hebben op de smaak, het uiterlijk en vooral de geur. Hoe ziet het eruit? Voordat het bakken begint bruinig met hier en daar een groenachtige spikkel. Daarna zonnig bruin, zoals ik de frikandellen van thuis herinner als mijn moeder in de koekenpan frikandellen bakte. De geur en smaak… Als je weet dat er frikandellen gebakken worden, kun je dat met een beetje goede wil ruiken. Voor anderen ruikt het vooral naar boter. (Of aangebrand pannenkoekenbeslag). De smaak: zout. Dan volgt een kruidige smaak, ietwat peperig. Dat maakt de frikandel pittiger dan zijn vlezige broer zoals ik mij die herinner van vroeger. Vleesetende collega’s kunnen de geuren niet weerstaan en proberen ook een frikandelletje. “Kleiig”, zegt er een. “Compact”, zegt een ander. Ze herkennen het wel als een frikandel, maar het kan voor hen niet tippen aan de vlezige variant. “Misschien mis ik bepaalde vetten”, zegt iemand. Om er niet veel later aan toe te voegen. “Maar hij valt niet tegen.” Conclusie Een perfecte borrelsnack. Ik zou weleens willen weten hoe vleeseters reageren als ze deze frikandel onbewust eens voor de kiezen krijgen. Hebben ze dan écht door dat ze geen varkensrestjes aan het eten zijn? Score: een 8. Lees ook het oordeel van hoofdredacteur Debby Nobel over de vegan oesterzwam-carpaccio van Fortuna en GROSchrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.