17 feb. 1999
2 minuten
Een modern leger functioneert niet meer zozeer op een volle maag, zoals Napoleon stelde, maar op volle batterijen. Ze vormen ongeveer een vijfde van de 45 kg bepakking van een infanterist, maar na een week moeten ze opnieuw worden geladen. Soldaten in het veld hebben daarvoor een draagbaar zonnecellsysteem nodig dat grote hoeveelheden zonlicht opslurpt en het meeste daarvan omzet in elektriciteit. Zo’n ontwikkeling zou ook de kosten van zonne-energie in zonnige klimaten kunnen verlagen en grote hoeveelheden CO2-emissie kunnen voorkomen.
Zonder batterijen kunnen soldaten niets zien in het donker, hun radio’s niet gebruiken en hun positie niet bepalen. Maar zelfs de beste batterijen moeten worden opgeladen. Een veelbelovende poging om een superefficiënt fotovoltaïsch systeem te maken begon in 2005. Het Amerikaanse Darpa (Defense Advanced Research Projects Agency) financierde het Very High Efficiency Solar Cell (VHESC) programma van Doug Kirkpatrick, een veteraan uit de optische industrie. Het programma was gebaseerd op een nieuw idee. In plaats van het simpelweg stapelen van zonnecellen waarbij elke laag was afgestemd op het absorberen van een bepaalde kleur licht, overwoog men om de cellen naast elkaar te plaatsen en prisma’s te gebruiken om elke kleur naar de juiste plaats te dirigeren. Met deze methode kan een grotere variëteit aan cellen worden gebruikt en ook de bedrading is eenvoudiger.
Het project vorderde stapje voor stapje in de richting van een totaal rendement van 40% per module – tot dan toe was maar 30% mogelijk. Kort geleden werd de 38% gehaald.
Het programma is duidelijk op de goede weg naar het afleveren van een betaalbare bron van zonne-energie. Het leger zal er het eerst van profiteren, maar er zijn veel andere kandidaat-gebruikers. Met dergelijke modules wordt het mogelijk om de onderdelen van een zonnefarm op een paar vrachtwagens te vervoeren en om zo’n farm snel op te zetten. Het resultaat, een massa elektriciteit met een kleine ‘footprint’, niet alleen voor soldaten in het veld, maar ook voor ontdekkingsreizigers, milieubewuste burgers die niet afhankelijk willen zijn van het lichtnet en gemeenschappen in afgelegen gebieden.
Bij de afbeelding: Het zonlicht wordt geconcentreerd en opgesplitst in delen die zijn geoptimaliseerd voor absorptie in bepaalde frequentiegebieden. Het oorspronkelijke concept, dat nog niet is gerealiseerd, was het splitsen van het licht in drie gebieden. Fotonen met hoge energie zouden naar een enkele cel gaan, terwijl twee of drie gestapelde cellen maken gebruik van respectievelijk de fotonen met gemiddelde en met lage enrgie. Tot nu toe zijn de onderzoekers er nog niet in geslaagd om een voldoende goede cel voor de high-energy fotonen te maken dus het prototype werkt met slechts twee delen, groen voor de hogere frequenties en rood voor de lagere.
Anderen lazen ook
