EO

Zonnecellen van papaja: laagdrempelig, goedkoop en goed

11 maart 2020 om 10:27 uur

In verschillende soorten zonnecellen worden dunne laagjes titaandioxide (titania) gebruikt. De methoden waarmee deze titania-films momenteel worden gefabriceerd, vereisen hoge temperaturen en dure, hoogwaardige technologieën. Onderzoekers van de Technische Universiteit Delft (TU Delft) hebben nu een laagdrempelige en volledig organische methode ontwikkeld om op relatief lage temperatuur dunne, poreuze laagjes titania te maken.


In een recent gepubliceerd artikel in Advanced Sustainable Systems beschrijven ze hoe ze een enzym genaamd papaïne hebben gebruikt in een eenvoudig ‘dompelcoating-proces'. Papaïne komt van nature voor in papajavruchten. "Door het sample voorzichtig te verwarmen in een gewone huis-tuin-en-keukenoven, verdampte het meeste organische materiaal en bleven poreuze titanialaagjes achter", legt onderzoeker Duncan McMillan van de TU Delft uit.

 

Het team maakte met de nieuwe methode een aantal DSC-zonnecellen. "De huidige productiemethoden voor dit soort zonnecellen vereisen ofwel een krachtig vacuüm, ofwel gespecialiseerde apparatuur om de monsters mee te verwarmen tot 600 graden Celsius", aldus McMillan. "Dit maakt het proces niet alleen erg duur, het levert ook nog eens vlakke lagen op die niet op elkaar kunnen worden gestapeld, wat leidt tot een beperkt oppervlak."

 

De nieuwe methode maakt gebruik van enzymatische depositie die een paar minuten duurt, gevolgd door verdamping in een standaardoven. Verbazingwekkend genoeg bleek tijdens het onderzoek dat minstens 50 van de op deze manier geproduceerde titania-lagen op elkaar kunnen worden gestapeld. Bovendien toonde men met behulp van positronannihilatiespectroscopie aan dat de titania-lagen zeer poreus waren. McMillan: "Deze poreusheid geeft ons toegang tot een groot oppervlak. We denken dan ook dat onze methode, gecombineerd met bestaande technologieën, zonnecellen met een hoog rendement kan opleveren."

 

 

Lage kosten

De nieuwe productiemethode, die eenvoudig moet kunnen worden opgeschaald, biedt de mogelijkheid om duurzaam en goedkoop titania-laagjes te produceren. "Uiteindelijk kan dit bijvoorbeeld heel goed leiden tot goedkoop ontworpen zonnecellen die in de ramen van huizen of kantoren kunnen worden geïntegreerd", aldus McMillan. De onderzoekers werken momenteel aan het verhogen van de prestaties en de stabiliteit van de zonnecellen, door het gebruik van verschillende kleurstoffen en door verder te sleutelen aan de poreusheid van de titania-lagen.

 

Gerelateerd nieuws

Het Raadsel van de Verborgen Orde

Het Raadsel van de Verborgen Orde

Een uraniumkristal geeft al 35 jaar zijn geheim niet prijs. Wat veroorzaakt de dramatische fase-overgang bij 17,5 Kelvin? Dankzij gebruik van AI valt nu de helft van de mogelijke verklaringen af, maar de definitieve…

Fosfaatglas met vliegas toont onverwachte eigenschappen

Fosfaatglas met vliegas vertoont onverwachte eigenschappen

Glas is transparant en sterk, maar de smelttemperatuur is hoog en het materiaal is broos. Uit promotieonderzoek van Clarissa Justino de Lima blijkt dat het mogelijk is de eigenschappen te verbeteren. Ze ontwikkelde een…

Een nanoapparaat dat door muren heen kan kijken

Nanoapparaat kan door muren heen kijken (video)

Onderzoekers van EPFL hebben een apparaat op nanoschaal ontwikkeld dat meer dan 10 keer sneller werkt dan de snelste transistors van vandaag en dat het genereren van krachtige terahertz-golven mogelijk maakt. Deze notoir…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV *
B&R Industriële Automatisering BV *

Perfection in Automation

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Ringspann Benelux BV
Ringspann Benelux BV

Partner in aandrijf- en opspantechniek

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

1 april 2020, online: additiveworld.com

Additive World Conference

Industrieel 3D-printconferentie

9 april 2020, Vianen

Machineveiligheid in een dag

9 en 16 april 2020 (avond) 1 dag of 2 avonden 09.00-16.00 uur incl. lunch of 17.00-21.30 uur incl....

16 april 2020, Online

The Things Conference

Online conferentie over het netwerk der dingen, LoRaWAN .

Meer agendapunten »