Nanodraad van silicium gecombineerd met polymeerlagen is de sleutel voor nieuwe zonnecellen met een hoog rendement. Dit ’tapijt van nanodraad’ wordt ontwikkeld bij het instituut voor Fotonische Technologieën in het Duitse Jena (IPHT). Het project wordt ondersteund met 1,5 miljoen euro, daarvan gaat 667.000 euro naar het IPHT.
Het ontwikkelen van hernieuwbare energiebronnen is een noodzaak in tijden van stijgende grondstofprijzen. Tot nu toen werd vooral gewerkt met anorganische halfgeleiders als silicium, waarmee een rendement van ongeveer 17 % werd gehaald. De productie vraagt echter een hoge energie- en materiaalinzet. De productie van kunststof zonnecellen uit organische polymeren kost minder energie, maar het rendement ligt op slechts 5 %. Het project Hyposolar, hybride zonnecellen van halfgeleidende polymeren en silicium nanodraadstructuren, wil dat rendement verbeteren.
Nieuw idee
Het combineren van polymeren met silicium nanodraden is een nieuw idee. De toepassing van nanodraden vergroot de oppervlakte van de zonnecellen met de factor 100 ten opzichte van vlakke substraten. Het nanodraad-tapijt werkt als ideale lichtval. In het slechts 1/300 mm dikke tapijt wordt al het invallende licht geabsorbeerd, hierdoor wordt in de eerste ontwikkelingsfase het rendement verhoogt tot 8 % verhogen. Aan de hand van de eerste resultaten moet het verdere potentieel van de hybride-zonnecellen worden ingeschat.
De nieuwe zonnecellen worden eerst getest bij kleine elektronicaproducten zoals speelgoed, klokken en kleine computers. De onderzoekers plaatsen de hybride-zonnecellen eerst op glas. De cellen kunnen, wanneer het onderzoek vordert, ook op metaalfolie worden aangebracht. Hierdoor kunnen ook ronde oppervlakken, van bijvoorbeeld een auto, worden gebruikt.
