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 de Delftse onderzoekers 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.
Oppervlakte
Edward van Amelrooij, MSc-student Technische Natuurkunde, maakte met de nieuwe methode een aantal test-zonnecellen (zogeheten 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 Dr. Stephan Eijt, ook van de TU Delft, met behulp van positron annihilatie spectroscopie 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.
Handlingsrobot vervangt menskracht in wortelindustrie
Batchgrootte 1 en klaar voor montage en gebruik
Oude accu nog steeds commercieel bruikbaar
Sterke trillingskracht voor beter gevoel
CO2 -meting, ventilatie en COVID-19
Verwen jezelf met een GRATIS Fluke
Je verdient iets extra's na een moeilijke periode.
Als je dit voorjaar een Fluke-instrument via een erkende distributeur koopt, ontvang je een gratis Fluke-instrument!
kijk snel op www.fluke.nl/freefluke
De kracht van Single Pair Ethernet
Single Pair Ethernet is een megatrend op het gebied van industriële datatransmissie en een enabler van IIoT en Industrie 4.0. Download de gratis whitepaper over deze nieuwe netwerkstandaard en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?
Wat zijn de actuele mogelijkheden van 5G-communicatie? ACAL BFi en Sierra Wireless bekeken dit als IoT-professionals. Zij ondersteunen een groeiend aantal projecten en adviseren hun klanten bij de keuzemogelijkheden.
Lees verder
Een optische kabel is een kabeltype waarin de drager van de verzonden gegevens een lichtgolf is. Wat is er nog meer waard om te weten?
Lees verder
Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.
Veel leesplezier!
Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .
RS Components:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen
Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht
Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.
Ondernemersinformatie over de Corona-crisis
Speciaal voor ondernemers, bedrijven en zzp'ers is er specifieke informatie omtrent de Corona-crisis te vinden (over o.a. de verschillende pakketten aan noodmaatregelen die het kabinet getroffen heeft).
Websites met meer informatie: