04-12-2014 13:38 | Door: Redactie DuurzaamBedrijfsleven.nl

Met een sterke lens en accuraat gekozen halfgeleiders scherpen Franse en Duitse onderzoekers een eigen record aan. De stap naar zonnepanelen met 50 procent efficiëntie ligt in het verschiet.

De nieuwe zonnecel is van het zogeheten multi-junction type, dat uit meerdere lagen bestaat. De zonnecel werkt als een soort zeef voor het zonlicht. De bovenste laag halfgeleidermateriaal zet het hoog-energetische blauwe licht om in elektriciteit en laat de rest van het kleurenspectrum door. Een volgende laag pakt het groene licht, die daaronder het gele en de laatste het rode licht. Zo zetten de lagen samen zoveel mogelijk van het zonlicht om in bruikbare zonnestroom.

 

Lens

 

De samenwerkende onderzoekers van het Duitse Fraunhofer instituut en Franse CEA-Leti gebruiken daarnaast een sterke lens. Deze concentreert het invallende zonlicht meer dan 500 keer en perst zo het uiterste uit de experimentele zonnecel. Een combinatie van dure maar kleine multi-junction zonnecellen met goedkope lenzen kan op termijn wellicht concurreren met standaard zonnepanelen. In Frankrijk is een eerste productielijn geïnstalleerd.

De onderzoekers bereikten vorig jaar een efficiëntie van 44,7 procent en komen nu tot 46 procent. Een Japans instituut heeft het de claim gevalideerd. De samenwerkende instituten verwachten de komende jaren de efficiëntie verder te verbeteren. Uiteindelijk moet 50 procent haalbaar zijn, denken ze.

Conventionele single-junction zonnepanelen bestaan uit één laag halfgeleider materiaal. Die zijn gemakkelijk te maken, maar minder efficiënt. Commercieel verkrijgbare zonnecellen hebben een efficiëntie van 16 tot 21 procent.