Volg Bouwkroniek

Abonneer u
Aanmelden

Volg Bouwkroniek Bouwkroniek

Zonnecel genereert energie als het regent

Gerelateerde onderwerpen :

, ,
Zonnecel genereert energie als het regent

Wetenschappers in China ontwikkelden een zonnepaneel dat ook energie opwekt als het regent. Het prototype werd bedekt met een laagje grafeen, een atomaire laag van koolstofatomen. De test met het nieuwe zonnepaneel slaagde; maar de stroom die werd opgewekt, was aan de lage kant. Zonnecellen die werken in alle weersomstandigheden zouden alvast in ons land een succes kunnen zijn. Zover is het echter nog niet, de nieuwe techniek bevindt zich nog op laboratoriumniveau.

Onderzoekers van de Ocean University of China Institute of Materials Science and Engineering in Qingdao hebben onder leiding van Qunwei Tang aangetoond dat het mogelijk is om elektriciteit te produceren door de blootstelling van grafeen aan zout water. Ze publiceerden hun bevindingen in het Duitse Chemical Society-tijdschrift Angewandte Chemie.

Er wordt al langer geëxperimenteerd met allerlei technologische toepassingen van grafeen, dat weleens het materiaal van de toekomst wordt genoemd. Talrijke onderzoeken hebben de mogelijkheid van grafeen om de efficiëntie van zonnecellen te verbeteren aangetoond. Onderzoekers gebruiken het materiaal o.a. om verschillende lichtfrequenties te kunnen benutten op zonnecellen.

Op die manier kan gebruik worden gemaakt van andere kleuren op verschillende golflengtes, zodat men bv. ook 's nachts elektriciteit kan opwekken. Men is erin geslaagd om grafeen te bereiden als deel van de elektrode en in een flexibele zonnecel. Die wekt niet enkel elektriciteit op door invallend zonlicht op zonnige dagen, maar ook door regendruppels op regenachtige dagen.

Voor de omzetting van zonne-energie tot elektriciteit ontwikkelde het onderzoeksteam een efficiënte kleurstofgesensibiliseerde of 'dye-sensitized' zonnecel. Om via regen elektriciteit te kunnen produceren bedekten de wetenschappers de zonnecel met een dunne film van grafeen. Regendruppels zijn onzuiver en bevatten zouten, die scheiden tot positieve en negatieve ionen. In tegenstelling tot wat veel mensen denken, is zuiver of gedistilleerd water eerder een slechte geleider. De geleidbaarheid neemt evenredig toe met de concentratie van ionen. De positief geladen ionen, zoals natrium, calcium en ammonium, kunnen binden aan het oppervlak van grafeen.

Op het contactpunt tussen de regendruppel en grafeen wordt het water verrijkt met positieve ionen terwijl het grafeen verrijkt wordt met gedelokaliseerde elektronen. Dit resulteert in een dubbele laag van elektronen en positief geladen ionen. Het verschil tussen de twee lagen is groot genoeg om stroom te produceren. De proefstrook kon honderden microvolt genereren, wat klein is in vergelijking met een standaard AA-batterij.

De energieomzetting in het labo bedroeg ongeveer bijna 7%, wat ook heel wat minder is dan de energieomzetting van bijna 20% die wordt gegenereerd door de beste zonnecellen die op de markt zijn. Het met grafeen gecoate zonnepaneel werd getest met een gesimuleerde regenbui met zout water dat zouter is dan gewoon hemelwater. Dit laatste bevat ook minder ionen. Het onderzoek moet dus zeker nog worden voortgezet en verfijnd, vooraleer een praktische toepassing van dit soort zonnepanelen mogelijk is. Ook de massaproductie van grafeen is nog steeds een lastig karwei.

De wetenschappers geven de beperkingen toe, maar zeggen toch tevreden te zijn met het resultaat omdat ze enkel wilden vaststellen of het concept zou werken. Ze gaan ervan uit dat de toekomstige versies die ze willen ontwikkelen technisch nog sterk zullen verbeteren. Dat kan dan een belangrijke stap zijn naar de creatie van zonnecellen die altijd werken, zelfs wanneer de zon niet schijnt.

OVERHEIDSOPDRACHTEN
Alle overheidsopdrachten

Meest aanbevolen artikels

VMM ontwikkelt Klimaatadaptatietool

VMM ontwikkelt Klimaatadaptatietool

We krijgen steeds vaker te maken met hittegolven en droogteperiodes, maar ook met meer wateroverlast. De klimaatverandering blijft zich onverstoorbaar voltrekken, ook in Vlaanderen. Daarom investeert de Vlaamse Milieumaatschappij (VMM) in de[…]

Circulair gevelmateriaal legt de lat een stuk hoger

Circulair gevelmateriaal legt de lat een stuk hoger

Waregem schenkt CO2-meters aan scholen

Waregem schenkt CO2-meters aan scholen

Tweede projectoproep Proeftuinen Droogte

Tweede projectoproep Proeftuinen Droogte

Meer artikels