The Lightest Solar Cell Ever Made

Bij het Massachusetts Institute of Technology (MIT) stelden ze zich een zonnecel voor die zo dun, flexibel en licht is dat hij op elk oppervlak past, van een t-shirt tot een smartphone-scherm, of zelfs een stuk papier of een luchtballon; zo licht dat hij op een zeepbel kan staan.

Een droom die onderzoekers van MIT al hebben verwezenlijkt, dankzij de steun van het Eni-MIT Solar Frontiers Center en de National Science Foundation, door lichtere en dunnere zonnecellen te produceren. Hoewel commerciële productie nog jaren kan duren, ontwikkelden ze een nieuwe benadering om zonnecellen te maken die kunnen helpen bij het voorzien van stroom aan een volgende generatie elektronische apparaten, vooral draagbare.

De unieke procedure wordt beschreven in een studie door Vladimir Bulovic, Annie Wang en Joel Jean. Bulovic legt uit dat "de sleutel tot de nieuwe aanpak is om de zonnecel, het substraat dat ondersteunt en een beschermende coating om het te beschermen tegen de omgeving in één enkel proces te verkrijgen. Het substraat wordt op één locatie gemaakt en mag niet worden aangeraakt, gereinigd of uit het vacuüm worden gehaald tijdens het productieproces, terwijl blootstelling aan stof of andere verontreinigingen die de prestaties van de cel kunnen verminderen, wordt geminimaliseerd. De innovatieve stap is het besef dat je het substraat tegelijkertijd kunt laten groeien terwijl je het apparaat laat groeien".

Het team heeft al de dunste en lichtste volledige zonnecellen ooit gemaakt en om dit te bewijzen plaatsten ze een cel bovenop een zeepbel. De onderzoekers erkennen dat deze cel misschien te dun is om te gebruiken: “Als je te hard ademt, blaas je hem misschien weg” zegt Joel Jean. Hoe dan ook, deze superdunne film kan eenvoudig worden aangebracht op commerciële apparatuur, zoals een smartphone. Het eindresultaat zijn ultradunne, flexibele zonnecellen die slechts een vijftigste van de dikte van een mensenhaar hebben en een duizendste van de dikte van equivalente cellen op glazen substraten, en toch kunnen ze zonlicht net zo efficiënt omzetten in elektriciteit als hun tegenhangers op glas. In dit geval is deze structuur toegepast op glas, maar hij zou op elk materiaal kunnen worden gebruikt, zoals stof of papier.

“Het zou zo licht kunnen zijn dat je niet eens weet dat het er is, op je shirt of op je notitieblok. Deze cellen zouden gewoon een toevoeging kunnen zijn aan bestaande structuren. [...] We hebben een proof-of-concept dat werkt" zei professor Bulović. "Hoeveel wonderen zijn er nodig om het schaalbaar te maken? Wij denken dat er veel hard werk voor de boeg ligt, maar waarschijnlijk zijn er geen wonderen nodig”.

Bron: MIT