Perovskiet: stabiele zonnecellen een stap dichterbij

Junke Jiang promoveert op hoe je perovskiet stabieler maakt. Daarmee komen efficiënte, goedkopere zonnecellen een stap dichterbij. Perovskiet is een veelbelovend materiaal. Het vangt de stralen van de zon en zet het efficient om in zonne-energie. Het is ook nog eens veel goedkoper dan de huidige generatie zonnecellen van silicium. Maar waarom liggen de Nederlandse daken dan nog niet massaal vol met zonnecellen van perovskiet om zo zonne-energie te vangen? “Perovskiet heeft een vrij zachte structuur die gemakkelijk in een andere fase overgaat”, zegt TU/e- onderzoeker Junke Jiang. Hij zocht daarom naar een manier om de relatief goedkope zonnecellen van perovskiet stabieler en daarmee nog efficienter te maken.

perovskiet

Foto via Wikipedia

Een enorm lastig materiaal

“Perovskiet is heel geschikt als materiaal om toe te passen in zonnecellen. Het vangt zonnecellen heel effectief”, zegt Junke Jiang, promovendus aan de faculteit Toegepaste Natuurkunde. “Maar het is door de zachte structuur en de verschillende fases waar het in over kan gaan ook een enorm lastig materiaal om stabiel te krijgen.” Die stabiliteit is echter wel nodig om ervoor te zorgen dat het materiaal rendabel wordt. Want alleen dan kun je goedkoop en op grote schaal zonnecellen van perovskiet maken. Alleen, hoe ontdek je vervolgens hoe zo’n fragiel materiaal stabiel blijft?

Vergelijk het met koken

“Je kunt het een beetje vergelijken met koken”, zegt de onderzoeker. “Als je een ingewikkeld gerecht wilt maken, dan kijk je ook hoeveel zout of azijn je nodig hebt om ervoor te zorgen dat het lekker wordt en niet uit elkaar valt. Dat is bij perovskiet niet anders: ook daar meng je verschillende materialen door elkaar om de sterkste verbinding te ontdekken.”

Op moleculair en atomair niveau

De TU/e-onderzoeker stond niet als een soort kok in het lab om experimenten uit te voeren. Geen snufje hier en snufje daar. Hij wilde het perfecte ‘recept’ ontleden. En zo de theorie snappen wat maakt dat perovskiet stabiel blijft en zo efficient mogelijk wordt. Hij ontleedde daarvoor de kleinste details. “Er is eerder al veel met het materiaal geëxperimenteerd, maar wat er nu precies met perovskiet gebeurt tijdens al die experimenten was onduidelijk. En dat wil je wel weten.” Jiang voerde daarom berekeningen door om op moleculair en atomair niveau te begrijpen wat er zich in het materiaal afspeelt tijdens het mengen. Om zo de theorie van de praktijk te ontleden en een fundamenteel begrip van het materiaal te krijgen.

perovskiet Junke Jiang

Junke Jiang. Foto via tue.nl

Ideaal bindmiddel voor perovskiet

Zo ontdekte hij dat RbyCs1-ySn(BrxI1-x)3 perovskieten veelbelovende kandidaten zijn voor toepassingen in zonnecellen als je een redelijke hoeveelheid rubidium en broom inbrengt. Ook ontdekte hij dat door natrium als bindmiddel aan CsSn0,6Pb0,4I3 perovskiet quantum dots toe te voegen dit het materiaal sterker en efficiënter maakt. De TU/e-onderzoeker deed alle berekeningen, een lab in Japan voerde de experimenten uit om te kijken of het in de praktijk ook werkte. “Toen bleek dat het materiaal met boost de efficiëntie verhoogde.” De onderzoeker was erg blij met het resultaat. “Maar het is nog niet genoeg, want je wilt natuurlijk dat het nog hoger wordt. Maar dit is de eerste stap in die richting.”

Junke Jiang, Stabilizing metal halide perovskites by computational compositional engineering. Promotor: Peter Bobbert (TU/e); Copromotor: Shuxia Tao (TU/e)

Bron: tue.nl

 

One Response to Perovskiet: stabiele zonnecellen een stap dichterbij

  • effectieve goedkope Zonnepanelen zijn er al. maar de weerstand tegen goedkope stroom van Zonneparken is groot. Zonnestroom geproduceerd in Nederland wil niemand. Salderen voor meer zon op dak moet blijven dat is belangrijk, Zonnepark Oldambt 250 hectare moet er komen. dat is belangrijk. Lokale belasting opbrengst voor lokale stroomproductie moet er komen. dat is belangrijk. Salderen moet blijven, dat is belangrijk. Efficiente goedkope Zonnepanelen zijn er al.

Geef een antwoord

Adverteren?

Wilt u op deze website adverteren neem dan contact met ons op voor de mogelijkheden.

Meld u aan voor onze wekelijkse nieuwsbrief

Bij het aanmelden gaat u akkoord met ons privacybeleid.

© Copyright Duurzaam Actueel 2021 | Website is ontwikkeld door Sabos webdesign