Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Zonnepanelen zetten licht om in elektriciteit, maar hebben een beperkt rendement. Dat kan worden verbeterd met heldere, kleurrijke, licht-vangende platen van lichtgevende materialen, de zogeheten luminescent solar concentrators (LSC's). In tegenstelling tot zonnepanelen, kunnen LSC's op gunstige wijzemakkelijker worden geïntegreerd in stedelijke omgevingen om een duurzame, én visueel aantrekkelijke omgeving te creëren. Hoewel LSC's al sinds eind jaren zeventig op de markt zijn, is het erg lastig om dezelfde commerciële impact te krijgen als zonnepanelen, deels door een gebrek aan meetstandaarden. TU/e-onderzoeker Michael Debije sprong erop en heeft samen met medewerkers uit het Verenigd Koninkrijk en Italië een reeks LSC-metingen ontwikkeld die de commerciële toepassing van LSC's zouden kunnen vergemakkelijken.

We verlichten onze huizen kunstmatig, we verzenden gegevens met behulp van licht in fotonische apparaten, en we oogsten energie uit licht met fotovoltaïsche (PV) panelen. Onze afhankelijkheid van licht is voor iedereen zichtbaar.

Hoewel fotovoltaïsche panelen bijna alomtegenwoordig zijn in de samenleving en bijdragen aan de energietransitie, zijn er ook nadelen. "De donkere kleur van zonnepanelen is niet prettig voor het oog," zegt Michael Debije, universitair docent van de faculteit Chemical Engineering and Chemistry aan de TU/e. "Ze leveren minder goede prestaties in schaduwrijke gebieden en onder bewolkte omstandigheden, zijn maar in beperkte vormen en maten verkrijgbaar en kunnen maar van één kant licht opvangen. Bovendien reageren PV-panelen enkel op specifieke golflengtes aan licht."

Luminiscent solar concentrators
Deze esthetische en operationele beperkingen kunnen worden aangepakt door PV-panelen aan te vullen met luminiscent solar concentrators, Hierdoor kunnen de PV-panelen op bijna elke locatie worden gebruikt.

Luminescent solar concentrators (LSC's) bestaan uit lichtgevende materialen - luminoforen - die op het oppervlak van een polymeer- of glasplaat zijn gecoat. Licht wordt door de luminoforen opgevangen bij een bepaalde golflengte, en vervolgens weer uitgezonden bij een langere golflengte.

In tegenstelling tot PV-panelen, zijn LSC's gevoelig voor diffuus licht, zijn ze visueel aantrekkelijk, en wordt het gebruik niet beperkt tot alleen daken. Maar het cruciale voordeel: LSC's kunnen de gevoeligheid van PV-panelen verhogen, omdat ze geschikt zijn bij meer golflengten aan licht.

LSCs bieden redding
PV-panelen op basis van halfgeleiders zijn beperkt door hun gevoeligheid voor bepaalde golflengten van het licht. Wanneer fotonen met voldoende energie de halfgeleidermaterialen raken, genereren ze elektronen. Als de fotonen echter te veel energie hebben, hebben de opgewekte elektronen te veel energie om goed te kunnen worden geoogst.

Dat is waar LSC's te hulp schieten. Fotonen met een hoge energie worden opgevangen door luminoforen in de LSC's, door het materiaal getransporteerd via complete interne reflectie, en vervolgens opnieuw uitgezonden bij langere golflengten. PV-cellen aan de randen van de LSC absorberen dan het licht met de langere golflengte.

"LSCs kunnen niet rechtstreeks concurreren met zonnepanelen op het vlak van elektriciteitsproductie. Maar ze kunnen zonnepanelen wel van meer bruikbaar licht voorzien," legt Debije uit.

LSC's hebben een identiteit nodig om op gang te komen
Momenteel hebben LSC's nog geen eigen identiteit, en dat is niet goed voor de technologie. "Het LSC-veld bestaat al 40 jaar, maar is er niet in geslaagd om een industriële meewind te krijgen," zegt Debije.

Hoewel hun functionaliteit indrukwekkend is, is er een kritiek probleem met LSC's. Debije: "Het is geweldig dat LSCs de efficiëntie van PV's verbeteren, maar dit heeft geleid tot een probleem met normen. Momenteel is het moeilijk om de prestaties van verschillende LSC-apparaten alleen te vergelijken, omdat veel onderzoekers LSC's evalueren in de context van PV-technologieën."

Een bijkomend probleem is dat sommige onderzoekers LSC's zien als fotonische apparaten. Het gebrek aan consensus is schadelijk geweest voor het grootschalige gebruik ervan, een kwestie die Debije ernstig zorgen baart. "De vooruitgang is vertraagd door het ontbreken van standaardrapportagemethoden voor LSC's, wat betekent dat het onmogelijk is om gegevens te vergelijken die de afgelopen 40 jaar zijn verzameld. Dit is problematisch."

Gemotiveerd door het gebrek aan goede protocollen om LSC-technologieën te classificeren, heeft Debije samen met Rachel Evans (University of Cambridge, VK) en Gianmarco Griffini (Politecnico di Milano, Italië) een reeks metingen bedacht die door elk laboratorium kunnen worden uitgevoerd. Deze meetbenaderingen worden gepresenteerd in een recent artikel  in het tijdschrift energy & Environmental Science.

"Ons doel is het voor de LSC-gemeenschap gemakkelijk te maken om verschillende LSC-ontwerpen te vergelijken. Tot nu toe waren er geen gestandaardiseerde meetbenaderingen beschikbaar," merkt Debije op. Debije en zijn medewerkers presenteren niet alleen meetbenaderingen voor LSC's, maar stellen ook voor om LSC's voortaan te behandelen als fotonische apparaten.

Tijd is van essentieel belang
"Als we LSC's willen legitimeren, moeten deze metingen voor alle LSC-apparaten worden gevolgd," zegt Debije. Hij vervolgt: "Deze technologie zou een enorme impact kunnen hebben op stedelijk ontwerp, energieproductie, chemische verwerking en waterstofproductie. Er zijn steeds meer laboratoria die aan LSC's werken, maar er zijn ook steeds meer tegenstanders die wijzen op het ontbreken van standaardisatie."

Luminescent Solar Concentrators kunnen verder gaan dan alleen het aanvullen van PV-panelen, ze moeten wel. De door Debije, Evans en Griffini ontwikkelde protocollen kunnen de balans doen doorslaan in het voordeel van een snelle en gestandaardiseerde toepassing.

Niettemin moeten LSC's uit de schaduw van PV-panelen treden.
Het is tijd voor LSC's om te schitteren, maar tijd is van essentieel belang.

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> Techniekpact pleit voor hy...
> VUB: Gloednieuwe Virtual R...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Het belang van een goede besturingstechnologie

Nooit meer leeg?

Transitie om waarde te blijven bieden

Toon alle columns / opinies

Advertorial

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

advertorial

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 e-totaal digitaal

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 .

Advertorials

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

Vacatures

Siemens Nederlands N.V.
Lead Engineer Electrical 
Meer informatie

ASML
Group Leader Electronics and Software Development ASML Delft
Click on this link for more information.

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Nieuwsbrief

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.

Corona-crisis

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: 

• Rijksoverheid
• FHI
• Brainport Eindhoven
• Kamer van Koophandel
• Coronavirus en internationaal ondernemen
• Belastingdienst
• mkb
• kvk
• vng
• vno-ncw
• Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
• FEDA
• Koninklijke Metaalunie

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.