• Door naar de hoofd inhoud
  • Spring naar de eerste sidebar
  • Spring naar de voettekst
  • home
  • science
  • gezondheid
  • mens & dier
  • technologie
  • maatschappij
Scienceforum.nl

Scienceforum.nl

Kennis, wetenschap, vragen en kortingen

Je bent hier: Home / klimaat / Goedkopere zonnecellen kunnen onderweg zijn dankzij nieuwe materialen

Goedkopere zonnecellen kunnen onderweg zijn dankzij nieuwe materialen

april 22, 2022 by redactie

Nieuwe zonnecelapparaten die goedkoper en gemakkelijker te maken zijn, zouden binnenkort hun weg naar de markt kunnen vinden dankzij materialen die zijn gemaakt aan het Imperial College London.

Traditionele zonnecellen worden gemaakt van silicium, dat een goede efficiëntie en stabiliteit heeft, maar relatief duur is om te maken en alleen in stijve panelen kan worden vervaardigd.

Perovskiet-zonnecellen bieden een intrigerend alternatief; ze kunnen worden bedrukt met inkt, waardoor ze goedkoop, hoog rendement, dun, lichtgewicht en flexibel zijn. Ze hebben echter een achterstand op siliciumzonnecellen in efficiëntie en, belangrijker nog, stabiliteit, en breken onder normale omgevingsomstandigheden.

Nieuwe metaalbevattende materialen, ferrocenen genaamd, kunnen bij deze problemen helpen. Onderzoekers van de City University of Hong Kong (CityU) hebben imperiale ferrocenen toegevoegd aan perovskiet-zonnecellen, waardoor hun efficiëntie en stabiliteit enorm zijn verbeterd. De resultaten worden vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Science.

Mede-hoofdauteur professor Nicholas Long, van de afdeling Scheikunde van Imperial, zei: “Siliciumcellen zijn efficiënt maar duur, en we hebben dringend nieuwe zonne-energieapparaten nodig om de overgang naar hernieuwbare energie te versnellen. Stabiele en efficiënte perovskietcellen zouden het uiteindelijk mogelijk kunnen maken zonne-energie voor meer toepassingen — van het voeden van ontwikkelingslanden tot het opladen van een nieuwe generatie draagbare apparaten.

“Onze samenwerking met collega’s in Hong Kong was prachtig serendipiteit, ontstaan ​​nadat ik een lezing had gegeven over nieuwe ferroceenverbindingen en Dr. Zonglong Zhu van CityU had ontmoet, die me vroeg om enkele monsters op te sturen. Binnen een paar maanden vertelde het CityU-team ons de de resultaten waren opwindend en vroegen ons om meer monsters te sturen en een onderzoeksprogramma te starten dat heeft geresulteerd in perovskiet-apparaten die zowel efficiënter als stabieler zijn.”

De kracht van ferrocenen

advertentie

Perovskiet vormt de ‘licht oogstende’ laag van zonnecelapparaten. Deze apparaten zijn echter minder efficiënt in het omzetten van zonne-energie in elektriciteit dan op silicium gebaseerde zonnecellen, voornamelijk omdat de elektronen minder ‘mobiel’ zijn – ze zijn minder in staat om van de oogstlaag naar de elektriciteitsconversielagen te gaan.

Ferrocenen zijn verbindingen met ijzer in het midden, omgeven door ringen van koolstof. De unieke structuur van ferroceen werd voor het eerst erkend door Imperial’s eigen Nobelprijswinnaar Professor Geoffrey Wilkinson in 1952, en ferrocenen worden nog steeds over de hele wereld onderzocht vanwege hun unieke eigenschappen.

Een eigenschap die hun structuur hen geeft, is een uitstekende elektronenrijkdom, waardoor elektronen in dit geval gemakkelijker van de perovskietlaag naar de volgende lagen kunnen gaan, waardoor de efficiëntie van het omzetten van zonne-energie in elektriciteit wordt verbeterd.

Tests uitgevoerd door het team CityU en in commerciële laboratoria tonen aan dat de efficiëntie van perovskiet-apparaten met een toegevoegde ferroceenlaag 25% kan bereiken, wat de efficiëntie van traditionele siliciumcellen benadert.

Twee vliegen in een klap

Maar dit is niet het enige probleem dat de op ferroceen gebaseerde materialen hebben opgelost. Het team van Imperial heeft geëxperimenteerd met het hechten van verschillende chemische groepen aan de koolstofringen van ferroceen, en nadat ze het Hong Kong-team verschillende versies hiervan hadden gestuurd, gemaakt door promovendus Stephanie Sheppard, ontdekten de medewerkers een versie die de aanhechting van de ferroceen aanzienlijk verbetert. perovskietlagen naar de rest van het apparaat.

advertentie

Dit extra bevestigingsvermogen verbeterde de stabiliteit van de apparaten, wat betekent dat ze meer dan 98% van hun oorspronkelijke efficiëntie behielden na 1500 uur continu op maximaal vermogen te hebben gewerkt. De efficiëntie en stabiliteit die zijn verkregen dankzij de toevoeging van een ferroceenlaag, brengt deze perovskiet-apparaten dicht bij de huidige internationale normen voor traditionele siliciumcellen.

Hoofdonderzoeker Dr. Zonglong Zhu van CityU zei: “Wij zijn het eerste team dat met succes de omgekeerde perovskiet-zonnecel tot een recordhoog rendement van 25% heeft verhoogd en de stabiliteitstest van de International Electrotechnical Commission heeft doorstaan.”

Het team heeft hun ontwerp gepatenteerd en hoopt het in licentie te geven, om uiteindelijk hun perovskiet-apparaten op de markt te brengen. Ondertussen experimenteren ze met verschillende ferroceenontwerpen om de prestaties en stabiliteit van de apparaten verder te verbeteren.

Verhaalbron:

Materialen geleverd door Imperial College Londen. Origineel geschreven door Hayley Dunning. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.

lees het gehele artikel bij de bron

————————————————– ———————————–
samenvatting:

Nieuwe zonnecelapparaten die goedkoper en gemakkelijker te maken zijn, kunnen dankzij nieuwe materialen binnenkort hun weg naar de markt vinden.

Datum van publicatie: 22 april 2022

Bron: Klimaat | Top milieunieuws — ScienceDaily

————————————————– ———————————–

Categorie: klimaat

Primaire Sidebar

Design en lifestyleDesign en lifestyle

Kortingscodes & Deals

  • Kortingscode Asos
  • Kortingscode Autodoc
  • Kortingscode Haarshop
  • Kortingscode Gymshark
  • Kortingscode Europarcs
  • Kortingscode Alternate
  • Kortingscode Alamo
  • Kortingscode Yoursurpise
  • Kortingscode Sascha
  • Kortingscode Miinto
  • Kortingscode Hema
  • Kortingscode Emma Matras
  • Kortingscode Scapino
  • Kortingscode Shein
  • Kortingscode Mango
  • Kortingscode HM
  • Kortingscode Adidas
  • Nu populair op Scienceforum.nl

    Jongere exoplaneten zijn betere kandidaten bij het zoeken naar andere aardes: sommige exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden, zijn mogelijk te oud om gematigde, aardachtige klimaten te ondersteunen

    Terwijl de wetenschappelijke gemeenschap op zoek is naar werelden rond nabije sterren die mogelijk … Lees meer overJongere exoplaneten zijn betere kandidaten bij het zoeken naar andere aardes: sommige exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden, zijn mogelijk te oud om gematigde, aardachtige klimaten te ondersteunen

    De tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Studenten zijn tevreden met flipped classroom wanneer ze systematische begeleiding hebben over de … Lees meer overDe tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Wil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    De houding van kinderen ten opzichte van het leren van talen en hun bereidheid om zichzelf als … Lees meer overWil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    Positieve actieverboden hadden ‘verwoestende impact’ op diversiteit in medische scholen, studie vondsten

    Uit nieuw door de UCLA geleid onderzoek blijkt dat in staten met een verbod op programma's voor … Lees meer overPositieve actieverboden hadden ‘verwoestende impact’ op diversiteit in medische scholen, studie vondsten

    De tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Studenten zijn tevreden met flipped classroom wanneer ze systematische begeleiding hebben over de … Lees meer overDe tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer

    Wil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    De houding van kinderen ten opzichte van het leren van talen en hun bereidheid om zichzelf als … Lees meer overWil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek

    Footer

    Over Scienceforum.nl

    Al meer dan 11 jaar is Scienceforum.nl een open platform voor o.a. wetenschap, nieuws en achtergrondinformatie over vele uiteenlopende onderwerpen. Onze redactie is altijd op zoek naar enthousiaste en kundige redacteurs en onderzoeksjournalisten welke zich willen inzetten voor dit vrije forum. Heb je interesse? Stuur een email naar redactie[at]scienceforum.nl.

    Recent

    • Experimenten meten het vriespunt van buitenaardse oceanen om het zoeken naar leven te vergemakkelijken
    • Jongere exoplaneten zijn betere kandidaten bij het zoeken naar andere aardes: sommige exoplaneten die tot nu toe zijn gevonden, zijn mogelijk te oud om gematigde, aardachtige klimaten te ondersteunen
    • De tevredenheid van leerlingen in flipped classroom is gebaseerd op begeleiding, pedagogiek en een veilige sfeer
    • Wil je dat meer studenten talen leren? Overwin de ouders, suggereert onderzoek
    • Positieve actieverboden hadden ‘verwoestende impact’ op diversiteit in medische scholen, studie vondsten

    Search

    Scienceforum.nl / Copyright © 2023 / All rights reserved