Marc Seijlhouwer 26 februari 2020, 16:59

Flinterdunne zonnecel werkt net zo goed als gewone zonnepanelen

Een consortium onder leiding van het Belgische onderzoeksinstituut Imec bouwde een extreem dunne zonnecel met een efficiëntie van 25 procent. Daarmee is deze cel nu even goed als een gewone zonnecel van silicium, terwijl hij honderd keer dunner is. Daardoor kan hij op veel meer plekken toegepast worden dan reguliere zonnepanelen.

Zonnecel dun perovskiet cigs 2

De cellen bestaan uit twee lagen: één van perovskiet-kristallen en één van koper, indium, gallium en selenide (CIGS). De combinatie van de cellen zorgt voor de hogere efficiëntie. "Beide lagen vangen een ander deel van het lichtspectrum op", vertelt projectcoördinator Bart Vermang van Imec. "Het perovskiet richt zich vooral op blauw licht, de CIGS-cel op rood. Zo haal je het maximale uit elke zonnestraal." Silicium-cellen die nu gebruikt worden zetten het lichtspectrum minder effectief om in elektriciteit dan deze dunne cellen.

Lees ook: Zonnecellen kunnen veel dunner en goedkoper

Zonnecel voor architecten

Standaardzonnecellen zijn minstens 100 micrometer dik (zonder onderkant), terwijl deze cellen maar 1 á 2 micrometer dik zijn. "Dat maakt veel meer toepassingen mogelijk. Je kan de cellen integreren in dakpannen, de gevel van een gebouw of in de ruiten", denkt Vermang. "De cellen zijn dun, flexibel en kunnen in allerlei kleuren uitgevoerd worden. Drie eigenschappen waar architecten het warm van krijgen."

Voor zonneparken is de dunne cel dan ook minder geschikt. Vermang ziet een toekomst waarin 'zijn' zonnecellen in elk deel van een gebouw verwerkt zijn. "Zo krijgen de cellen een dubbelfunctie, als decoratie én als energieopwekker."

Lees ook: De lichtste zonnecel ter wereld drijft op het water

Perovskiet werkt beter dan silicium

De efficiëntie van 25 procent is pas het begin. "Binnen drie jaar willen we op 30 procent zitten; dan werken onze cellen beter dan gewone zonnepanelen". Dat kan door kleine verbeteringen te maken en is daarom zeker haalbaar, denkt Vermang.

En hoewel de cel met 25 procent efficiëntie maar 1 bij 1 centimeter groot is, kan dat eenvoudig groter worden: een lap van 30 bij 30 centimeter is geen probleem. Bovendien zijn zowel perovskiet als CIGS-materiaal al op commerciële schaal te produceren. Echte toepassing is dan ook relatief snel mogelijk; Imec denkt binnen acht jaar praktische toepassingen te zien.

Lees ook: Tweezijdige zonnecellen wekken 20 procent meer energie op

Om zeker te weten dat die deadline gehaald wordt zijn er ook economen betrokken bij het project, samen met een tweetal bedrijven. "De economen zorgen ervoor dat er aan het eind van ons onderzoek niet alleen een technisch product ligt, maar ook een goede businesscase."

De beste zonnecellen ter wereld

Imec werkt samen met partijen uit de hele wereld in het PERCISTAND-project. Vanuit Nederland doen TNO en Solliance mee. Imec zelf is sinds vijf jaar bezig met perovskiet-zonnecellen. "Wij hebben de beste grote oppervlakten perovskiet-zonnecellen ter wereld", vertelt Vermang trots. "En onze Zwitserse partners weten weer heel goed hoe je CIGS-cellen maakt." Perovskiet wordt nu nog weinig toegepast in zonnecellen omdat het kwetsbaar is. "Maar als je het inkapselt en een beschermende laag toevoegt is het stabiel", zegt Vermang.

Lees ook: Geluidsscherm met zonnecellen is de toekomst

Bron en beeld: Imec/Universiteit Hasselt

Uber kan duurzaam worden door auto's verplicht elektrisch te maken

Een nieuw rapport van de Union of Concerned Scientists (een non-profitorganisatie uit de Verenigde Staten) laat zien dat de opkomst van taxi-apps voor méér CO2-uitstoot door verkeer zorgt. Gemiddeld levert een ritje in een Uber, Lyft of andere deeltaxi 650 gram CO2 per mijl op. Het onderzoek gaat voornamelijk over de zeven grootste steden waarin taxi-apps actief zijn.Uit het onderzoek blijkt dat een groot deel van de mensen die een Uber pakt voor een ander, groener vervoersmiddel kiest als er geen taxi's beschikbaar zijn. De bus, de trein, de fiets of zelfs niet op reis gaan zijn allemaal opties die mensen in een Uberloze wereld zouden kiezen.De hogere uitstoot van een deeltaxirit komt vooral doordat openbaar vervoer en fietsen groener zijn dan een auto. Uber claimt zelf juist dat het een duurzaam bedrijf is, omdat het privé-ritten vervangt. Uit het onderzoek van de UCS blijkt dat niet te kloppen. Sterker nog: een Uber is zelfs vervuilender dan een privé-auto, omdat de taxi veel 'onbetaalde' kilometers maakt (dat heet in het Amerikaans deadheading).Elektrische taxiDe deelrit-apps kunnen echter aanzienlijk groener worden als ze eisen stellen aan de gebruikers en de bestuurders. Als álle deelritaanbieders overstappen op een elektrische auto, wordt de dienst plotseling veel groener. Helaas is volgens grove schattingen in het UCS-rapport slechts 1 procent van de deeltaxi's elektrisch.Lees ook: Vijf steden die duurzame mobiliteit stimulerenDit ondanks het feit dat Uber de afgelopen jaren elektrisch rijden probeerde te stimuleren. Zo krijgen chauffeurs met een elektrische auto een hogere vergoeding in de VS en is er een transitieplan voor Londense chauffeurs.Wat kan de gebruiker doen?Gebruikers moeten vaker aangeven dat ze willen 'carpoolen' in hun Uber. Als de auto meerdere gebruikers in één rit ophaalt, neemt de hoeveelheid 'dode kilometers',  waarin de auto geen klanten heeft, aanzienlijk af. Volgens Uber is op de plekken waar poolen beschikbaar is als optie, een vijfde van de ritjes gedeeld.Als beide maatregelen massaal gevolgd worden, is een deeltaxi plotseling een milieuvriendelijk alternatief voor andere vervoersvormen. Een rit stoot dan maar 200 gram CO2 per mijl uit, tegenover een gemiddelde van 390 gram voor het alternatief (een eigen autorit, OV, of de fiets).Investeren in OV en infrastructuurDe UCS vindt dat diensten als Uber heel nuttig kunnen zijn. Als ze gebruikt worden op plekken waar OV niet toereikend is, zoals in de voorsteden, kan een Uber juist bijdragen aan vergroening van mobiliteit. Een stukje met de Uber en de rest met (groen) OV is duurzamer dan een hele rit in een privé-auto. Overheden van steden moeten bovendien niet alleen maar eisen stellen aan de taxibedrijven. Ze moeten ook investeren in OV en goede infrastructuur voor fietsers en wandelaars.Lees ook: Hoe de elektrische bus het Nederlandse OV verduurzaamtBron Union of Concerned Scientists | Beeld: Adobe Stock