De afbeeldingen tonen de atomaire structuur van gemengd pervoskiet van formamidinium-cesium-loodjodide (FACsPbI3). Onder invloed van zonlicht valt het materiaal uiteen in clusters met veel cesium (het groene gebied) en formamidinium.
Perovskiet-cellen hebben een haat-liefdeverhouding met de zon. Het licht dat ze nodig hebben om elektriciteit op te wekken, doet ook afbreuk aan de kwaliteit van de cellen, waardoor hun efficiëntie en stabiliteit in de loop van de tijd sterk terugloopt. Onderzoek door wetenschappers van de TU/e en universiteiten in China en de VS werpt nu nieuw licht op de oorzaken van deze achteruitgang, en effent het pad voor het ontwerpen van nieuwe perovskite-samenstellingen voor echt stabiele zonnecellen.
Perovskiet is een aantrekkelijk alternatief voor silicium, het is ruimschoots voorradig, het is goedkoop en gemakkelijk te produceren. Bovendien zijn de prestaties van de perovskiet-zonnecellen de afgelopen tien jaar drastisch verbeterd, met een rendement van meer dan 25 procent, wat dicht in de buurt komt van siliciumzonnecellen.
Het nieuwe onderzoek richt zich op perovskiet-zonnecellen gemaakt van formamidinium-cesium-loodjodide, een halide-verbinding die steeds populairder is geworden, omdat het een hoog rendement en een redelijke hittebestendigheid combineert met lage productiekosten.
Haat-liefde
Zonnepanelen van deze specifieke samenstelling hebben echter een nogal ambivalente relatie met zonlicht, een bekend probleem, dat tot dusver nauwelijks wordt begrepen. Terwijl het licht van de zon de panelen voedt met de benodigde energie om stroom op te wekken, heeft het ook een negatieve invloed op de stabiliteit van de cellen. Na verloop van tijd beïnvloedt dit hun prestaties.
Om te begrijpen waarom dit het geval is, hebben de onderzoekers van de TU/e, de Universiteit van Peking en de Universiteit van Californië San Diego zowel praktische experimenten uitgevoerd - het monitoren van de fotovoltaïsche prestaties van de panelen gedurende 600 uur blootstelling aan zonlicht - als theoretische analyse.
Hieruit concluderen zij dat het zonlicht geladen deeltjes in het zonnecel genereert, die samenkomen waar de zogenaamde ‘verboden zone' (de minimale hoeveelheid energie die nodig is voor het genereren van de vrije elektronen) het kleinst is, in dit geval het formamidinium-perovskiet. De resulterende energieverschillen zorgen ervoor dat de elementen die eerst nog zo goed samenwerkten om de cel efficiënt te maken, uit elkaar vallen in aparte clusters. Vooral de clusters met veel cesium (de groene stippen in de afbeelding) blijken minder gevoelig te zijn voor fotonen en minder goed stroom te geleiden, wat een negatieve invloed heeft op de prestaties van het apparaat.
Als mogelijke oplossingen opperen de onderzoekers het gebruik van additieven om de chemische interactie binnen de materialen in de panelen te verbeteren; het manipuleren van de bandgap door het gebruik van andere elementen in plaats van jodide en cesium, zoals bromide en rubidium; of het wijzigen van de energieniveaus, zodat de geladen deeltjes beter vrijkomen.
De resultaten worden gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Joule .
Advertentie
Sterke trillingskracht voor beter gevoel
CO2 -meting, ventilatie en COVID-19
Soldeeroppervlak en soldeermaskers bij BGA's
Luchtlekken en ontladingen in beeld
Duurzame opslag van levensmiddelen en medicijnen
Advertentie
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen
Garages zijn goede plekken om een bedrijf te beginnen, tenminste als je kijkt naar de geschiedenis van een aantal grote bedrijven van vandaag de dag. Ongeveer in dezelfde tijd als de geboorte van Silicon Vally in de USA, en wel in 1937, ontstond er in een Engelse garage een bedrijfje dat zich specialiseerde in het leveren van onderdelen aan reparateurs van radio's. "A replacement for every job and a 24 hours' service on top of it!" was in 1937 de basis en vandaag de dag zijn dit nog altijd de pijlers waar het bedrijf op rust, al is er wel wat veranderd.
Lees verder >>
Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical
Als Lead Engineer Electrical ben jij verantwoordelijk voor de engineering en realisatie van onze uitdagende projecten op het gebied van energiedistributie in de datacenterbranche. Jij draagt zorg voor de technische oplossing. Je voert het werk gedeeltelijk zelf uit en bent daarnaast verantwoordelijk voor het aansturen van de engineers binnen het projectteam. Meer informatie
ASML
Group Leader Electronics and Software Development ASML Delft
Do you take the lead in getting technical issues solved and are you able to inspire people? Do you see the big picture without missing the important details and are you capable to deploy complex electrical and software projects? Then you might be the one to join ASML's Delft department.
Click on this link for more information.
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 .
Terwijl de coronavirus-pandemie zich over de hele wereld verspreidt, vragen we ons steeds meer af hoe we onszelf en anderen thuis, op het werk of op andere ontmoetingsplaatsen veilig kunnen houden. Het desinfecteren en steriliseren van alle kamers waarin we verblijven en de objecten die we gebruiken met vloeistoffen op alcoholbasis is mogelijk, maar praktisch onmogelijk. Het is onmogelijk om elke plek te bereiken of simpelweg zijn niet alle oppervlakken en materialen geschikt om te bevochtigen. Kunnen de verworvenheden van moderne technologie op de een of andere manier bijdragen tot een verhoging van het veiligheidsniveau in onze omgeving?
Lees verder
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: