Wetenschappers vinden manier om zonnecellen energie te laten opslaan

Amerikaanse wetenschappers stellen dat zij een methode hebben ontwikkeld waarmee zonnecellen langer hun elektrische lading vast kunnen houden. Dat moet het mogelijk maken om zonne-energie gemakkelijker in de panelen op te slaan.

De onderzoekers zijn verbonden aan de universiteit van Californië in Los Angeles en zeggen dat hun idee gebaseerd is op planten die met fotosynthese energie genereren. Hun manier werkt in goedkope, plastic zonnecellen en zorgt ervoor dat de positieve en negatieve lading uit elkaar worden getrokken. Zo blijft er spanning bestaan en kan er voor energieopslag worden gezorgd. Normaal gesproken blijven de positieve en negatieve ladingen maar enkele milliseconden van elkaar gescheiden, wat het opslagproces bemoeilijkt.

Door te kijken naar hoe planten aan fotosynthese doen kregen de wetenschappers ideeën over hoe het scheiden van de ladingen kon worden verbeterd. Ze maakten een op de natuur geïnspireerde structuur met een polymeer-donor die zonlicht absorbeert en de elektronen vervolgens doorgeeft aan een acceptor van fullereen, een balvormige structuur van koolstof die ook wel bekend is onder de naam buckyball. Met behulp van de door hen ontworpen technologie kon er een structuur in de twee componenten worden aangebracht die het scheiden van de ladingen verbeterde. Daardoor moet de opgewekte elektrische lading tot wel wekenlang vastgehouden kunnen worden. De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in het gezaghebbende wetenschappelijke tijdschrift Science.

Volgens de wetenschappers kunnen de structuren, de 'spaghetti' van polymeer en de 'gehaktballen' van fullereen, zichzelf assembleren. Dat maakt het geheel ook milieuvriendelijker dan conventionele technieken. Vooralsnog gaat het om een proof of concept: er zijn nog geen zonnepanelen met de technologie ontwikkeld. Zodra dit lukt moeten zonnepanelen in staat zijn om veel langer hun lading vast te houden dan nu gebruikelijk is, waardoor er bijvoorbeeld minder noodzaak is voor externe energie-opslag.

Reacties (34)

[mux]

Goed, tijd voor een heeeeeeeeeeeeele hoop nuance met behulp van onze goede vriend: wetenschap.

Dit lost het opslagprobleem niet op. Laten we daar mee beginnen. Het is een techniek die vooral van belang is voor kleinschalige toepassingen van zonne-energie - bijvoorbeeld draadloze sensoren. Op grotere schaal is het interessant in bijvoorbeeld mariene toepassingen. Maar het is geen oplossing voor vaste zonne-energie. Waarom?

Je moet hiervoor kijken naar hoe een zonnecel werkt. Wanneer een foton invalt op een zonnecel, schopt het een elektron van een siliciumatoom af. Dit elektron gaat aan de wandel, en als je een beetje slim bent kun je ervoor zorgen dat het elektron dat wordt weggeschopt altijd naar één kant van je zonnecel gaat. Het siliciumatoom heeft nu een elektron te weinig, en zuigt vervolgens een elektron uit de andere kant van de zonnecel. Maak een draad tussen deze twee kanten en voilà, je hebt een elektrische stroomkring gemaakt.

Zoals je misschien weet: alleen stroom is geen energie. Stroom maal spanning maal tijd is energie. Je hebt ze alle drie nodig. Stroom hebben we al, waar komt de spanning vandaan? Bij normale zonnecellen van silicium is deze spanning altijd vrijwel exact 0,6V. Dit is een intrinsieke eigenschap van het materiaal, en dit heet de bandgap-spanning.

Dit betekent ook iets belangrijks: ieder foton dat binnenkomt moet genoeg energie hebben om één elektron 0.6eV energie te geven. Dit zijn alle fotonen in zichtbaar licht, en nog een stuk van het infrarode spectrum. Sterker nog, zichtbaar licht begint al bij 1,2eV, veel meer dan nodig dus. Deze extra energie van elk foton gaat simpelweg verloren; slechts 0,6eV gaat naar het elektron en de rest wordt omgezet in warmte. Dit is waarom zonnepanelen nooit 100% efficiënt kunnen zijn, maar blijven steken bij iets boven de 20%.

Deze nieuwe zonnepaneeltechniek gebruikt geen silicium, maar een polymeer en koolstof. Dit betekent dat je interessante dingen kunt doen met de bandgap; sterker nog: deze kan variëren. Je hoeft dus niet persé altijd exact 0,6V te maken, dit kan ook (veel) meer zijn. En nog mooier: die elektronen die je losschopt kunnen heel effectief gescheiden worden. Ze lekken niet meer terug naar hun originele plek en ze hoeven niet direct te worden gebruikt.

Maar dit betekent niet dat zo'n zonnepaneel energie kan blijven produceren en opslaan totdat je het nodig hebt. Het probleem is namelijk dat je steeds krachtigere fotonen nodig hebt om door te kunnen blijven laden. Als het zonnepaneel 'leeg' is kun je er infrarode fotonen op afschieten, en dan wordt het zonnepaneel tot 0,6-1V geladen. Zodra hij op 1V is, werkt dit niet meer, want de fotonen kunnen niet meer genoeg energie overbrengen op de elektronen om ze wegt e schoppen. Je hebt steeds krachtigere fotonen nodig, totdat het zonnepaneel is opgeladen tot ongeveer 2V (ultraviolet). Het zonnepaneel is dan 'vol'. Het laden duurt ook steeds langer, omdat er minder blauw en UV-licht is dan het hele spectrum bij elkaar.

Hoe lang duurt het voordat zo'n zonnepaneel vol is? We hebben het hier over tientallen microfarads per vierkante meter, dus bij normaal zonlicht duurt het enkele tot tientallen microseconden tot hij is opgeladen.

Maar, zeg je, dit is pas net nieuwe techniek, in de toekomst wordt dit vast 100x beter en hebben we geen Tesla Powerwalls meer nodig!. Nope, helaas. We hebben het hier over capacitieve opslag, oftewel opslag in condensatoren. Condensatoren zijn gelimiteerd door de wetten van de natuur tot ongeveer 2-3 orde-grootten lagere volumetrische opslagcapaciteit dan chemische energie (accu's, brandstoffen). Zelfs als de allerbeste mogelijke diëlektrica worden gecombineerd met deze zonnepanelen zouden ze nog steeds niet meer dan een paar seconden aan energie-opslag kunnen doen, misschien een minuut. En dan nog zijn ze per definitie een stuk minder efficiënt dan traditionele zonnepanelen.

Waar is dit dan wel nuttig? Er zijn genoeg zaken te bedenken. Variable bandgap zonnepanelen zijn de toekomst! De heilige graal van zonnepanelen is het maken van een zonnepaneel wat je kunt 'tunen' op het zonlicht dat binnenkomt. Bij een strakblauwe lucht wil je dat het zonnepaneel een hogere spanning maakt, bij bewolking wil je juist een lagere spanning. Als je dan ook nog eens meerdere van deze cellen achter elkaar kunt plaatsen, dan kun je zgn. 'tunable multijunction'-panelen maken, die meer dan 50% efficiënt kunnen zijn. Dit is veruit de belangrijkste reden voor het bestaan van deze materialen. De capacitieve eigenschappen zijn niet boeiend, en al helemaal niet voor energie-opslag. Het gaat om de variabele bandgap, dat is het echte nieuws hier!

[robvanwijk]

Als je dan ook nog eens meerdere van deze cellen achter elkaar kunt plaatsen, dan kun je zgn. 'tunable multijunction'-panelen maken, die meer dan 50% efficiënt kunnen zijn.

Even ter verduidelijking: bij "achter elkaar plaatsen" zullen veel mensen denken aan meerdere panelen (die naast elkaar liggen) electrisch in serie schakelen. Volgens mij bedoelt mux hier echt het fysiek achter elkaar plaatsen van meerdere panelen. Op die manier kunnen fotonen die nog "energie over hebben" nadat ze het eerste paneel zijn gebaseerd op het tweede (en eventueel derde) paneel vallen en daar aan een ander electron nog meer van hun energie afstaan, zodat er uiteindelijk minder energie "verloren" gaat.
Ik kan alleen zeggen dat de natuurwetten niet toestaan dat een enkel foton in een enkel paneel meerdere electronen aanslaat, ik kan helaas niet uitleggen waarom dat zo is. Dat is waarom je echt meerdere panelen nodig hebt.

Voor de correcte uitleg van wat ik nogal onhandig en kort-door-de-bocht verwoordde: zie hieronder!

[Reactie gewijzigd door robvanwijk op 5 augustus 2024 05:13]

[mux]

Er zijn niet persé meerdere *panelen* nodig, als wel meerdere halfgeleider-junctions. Daarom heet een paneel dat gebruik maakt van deze 'achter elkaar plaats'-techniek ook multi-junction. Vroeger werden er daadwerkelijk meerdere wafers germanium en silicium achter elkaar geplakt, tegenwoordig wordt dit allemaal op één substraat gedaan met diepe ion-implantatie.

Het is zeker mogelijk om met één foton meerdere elektronen te 'maken', maar het is zeker niet mogelijk om met één foton meer dan één elektron te exciteren. Om één foton van bijv. 1,2eV om te zetten in twee elektronen met een energie van 0,6eV moet je dus een 'machine' maken die één elektron kan omzetten in twee of meer. Dit is wat er in je retina en in bijvoorbeeld chlorofyl gebeurt; de zgn. kwantumefficiëntie kan hier ruim boven de 1 liggen. Dit is beslist onmogelijk in elementale halfgeleiders zoals silicium en germanium, trouwens. Het kan alleen met veel complexere moleculen, zoals caroteen en chlorofyl.

Hierbij moet gezegd worden: het is niet zo dat een foton een deel van zijn energie aan een elektron kan geven en dan 'doorvliegt' - er zijn twee dingen die gebeuren: of het foton wordt geabsorbeerd, of hij wordt niet geabsorbeerd. Als een elektron vervolgens geëxciteerd is en weer terugvalt naar een lagere energie-staat, raakt hij deze overbodige energie kwijt door ofwel het uitstralen van een foton (van gelijke of lagere energie), ofwel door het uitstralen van een 'fonon'; een 'warmtedeeltje'. In de praktijk is de kans op het her-uitstralen van een foton zo klein, dat dit effect niet significant bijdraagt aan de efficiëntie van multijunction-panelen. Het voornaamste effect dat er gebeurt is dat het paneel zodanig wordt opgebouwd dat fotonen met veel energie (kleine golflengte) eerst worden opgevangen, en dat steeds dieper in je zonnecel de volgende juncties zitten waarin fotonen van steeds langere golflengtes worden geabsorbeerd.

[CamelKnight]

Het kan alleen met veel complexere moleculen, zoals caroteen en chlorofyl.

Wortels als batterijen?

On a less funny note: hartelijk dank voor deze bijzonder heldere uitleg! Ik kan daadwerkelijk stellen dat ik vandaag weer iets geleerd heb

[mux]

Wist je dat er caroteen in je ogen (retina) zit? Of nouja, carotenoïden...

[Verwijderd]

Het lijkt mij voor de hand liggend om uit te zoeken hoe efficient/goedkoop het is om de "opslagpanelen" van de "opwekpanelen" te scheiden. In een ruimte met spiegelwanden laat je een lamp (met variabele golflengte, of gewoon meerdere ledjes met verschillende golflengtes), aangedreven door de externe opwekpanelen, een opslagpaneel opladen. Wanneer na iets van een minuut het opslagpaneel vol is schuif je een nieuw opslagpaneel ervoor in de plaats en uiteindelijk heb je een stapel van opgeladen opslagpanelen waar je later stroom uit kunt trekken. Wellicht is het niet zo efficient als bestaande batterij/accu types maar je hebt alleen maar koolstof en polymeren nodig, in plaats van de giftige/zeldzame/vervuilende materialen die vaak ook nog eens relatief duur zijn. In de toekomst waarin we uiteindelijk meer verlegen zullen zitten om materialen dan energie (tegenovergestelde van nu) wordt het belangrijker waarvan je batterij gemaakt is dan hoe groot of efficient ie is.

[mux]

Dit komt nooit in de buurt van de efficiëntie van simpelweg een accu of brandstof gebruiken, noch praktisch, noch theoretisch.

Allereerst: capacitief energie opslaan betekent dat je minstens 2 orde-grootten meer massa nodig hebt om dezelfde hoeveelheid energie op te slaan. Dus in plaats van 100kg aan batterijen heb je 10 000 kg aan zonnepanelen nodig, die allemaal op een ronddraaiende carousel zitten oid? Dit is praktisch niet te doen. Ongeacht hoe 'goed' je deze techniek maakt, je blijft altijd aanhikken tegen de inherent lagere energiedichtheid van capacitieve opslag.

Daarnaast is de opwekkingsefficiëntie aanzienlijk lager op deze manier. Een vast zonnepaneel is veel efficiënter. Als je dan echt wilt besparen op materiaal en persé capacitieve opslag wilt gebruiken, dan is een kamer vol condensatoren een veel beter idee.

En zowel batterijen als zonnepanelen gebruiken vergelijkbare hoeveelheden 'probleemmaterialen' - het is niet alsof zonnepanelen (noch dit nieuwe type, noch courante) vrij zijn van giftige, zeldzame of moeilijk te recyclen materialen. Dat wil niet zeggen dat dat een reden is om geen van deze technieken te gebruiken, maar wat ik ermee wil zeggen is: je lost hiermee niet inherent het materiaalprobleem op.

[SRich]

Mux,

Bedankt voor je mooie uitleg

Maar ik je wel 1 ding zeggen. Naar mijn beperkte inzicht is elektriciteit/elektrische kring nog steeds geen energie maar een energie drager. Je verhaal legt het schitterend uit hoe je een elektrische stroom elektron met behulp van een spanning (kracht) een rondje kan maken. Maar de kern is altijd: je moet er iets in stoppen voor dat je het eruit kan halen. Energie in = Energie uit. Weetje dat het zelfde geld voor Waterstof.

Ik denk persoonlijk dat als je meerder zonnepanelen naast elkaar kan schakelen, dat je in ieder geval voldoende spanning op kan wekken. Jouw verhaal beschreef mooi dat je te weinig kan met een cel. Daarom zullen er naar voorlopig nog accu's nodig zijn. Want de capaciteit is gewoonweg onvoldoende.

[ikwilwp8]

De capaciteit is onvoldoende inderdaad, maar ook simpelweg nutteloos. De techniek in energieopslag is vele malen verder in chemische opslag dan het gebruik van een condensator. Het zou verspilling zijn om energie op te slaan in een zonnepaneel, het hele concept van een zonnepaneel is hier in den beginne niet voor bedoeld.

Trouwens, nog voor je beeldvorming: het elektron zelf maakt geen rondje. Je kunt het vergelijken met een tafel vol met knikkers, waar één knikker een andere aantikt, en zo schuift alles een plaats op. De snelheid van een elektron is bijzonder laag, de effectieve snelheid van stroom is ongeveer lichtsnelheid. In een perfect model van de tafel vol knikkers valt er een knikker op het moment van impact aan de ene kant, aan de andere kant af. Je zou misschien wel kunnen zeggen dat dit instantaan is. (>lichtsnelheid?)

[mux]

(voor het geval iemand hierop wil doorzoeken): De termen hier zijn 'electron drift velocity' (de daadwerkelijke snelheid van de elektronen) en 'electron group velocity' (de snelheid van je 'signaal', oftewel hoe snel de knikker aan het einde van het rijtje reageert op het erin duwen van een nieuwe knikker aan het begin van het rijtje).

Drift velocity van elektronen is in de orde van een paar à tientallen centimeters per minuut. De group velocity van elektronen is afhankelijk van de vorm van een draad, maar typisch 50-99% van de snelheid van het licht.

[robvanwijk]

In een perfect model van de tafel vol knikkers valt er een knikker op het moment van impact aan de ene kant, aan de andere kant af. Je zou misschien wel kunnen zeggen dat dit instantaan is. (>lichtsnelheid?)

Nee, als je een rij knikkers hebt en er aan de ene kant tegenaan duwt, dan zal de knikker aan het andere eind niet meteen bewegen; de voortplanting van de "golf van druk" waarmee de knikkers tegen elkaar (en zelfs, intern tegen zichzelf) aandrukken plant zich voort met de geluidssnelheid-in-knikkers.
Als je er even over nadenkt: het geleiden van geluid is het heen-en-weer trillen van objecten, ergens is het wel logisch dat het effect van ergens tegenaan duwen ("één kant op trillen", als je me de formulering kunt vergeven) zich met diezelfde snelheid voortbeweegt.

VSauce heeft het trouwens ook al een keer beschreven: https://www.youtube.com/watch?v=JTvcpdfGUtQ (ongeveer 6:15-7:15 voor het relevante stuk, maar je mag hem natuurlijk ook gewoon helemaal kijken )

[MiloLemmy]

Goed nieuws! Ik dacht dat het hier om een energieretentie van een paar uur zou gaan (wat al heel handig is voor de niet-zonlichturen), maar dit is natuurlijk nog veel beter!

Wel wat sneu voor Elon Musk

[Finraziel]

Er wordt alleen iets gezegd over hoe lang een lading bewaard kan blijven, ze zeggen helemaal niks over de capaciteit. Ik verwacht dan ook dat die capaciteit heel laag is en het echt niet zo is dat je straks alleen maar zonnecellen op je dak hebt en je 's avonds gewoon je TV op de in die zonnecel opgeslagen energie kunt laten draaien. Eigenlijk precies wat warcow hierboven dus ook zegt.
Dus de Tesla Energy accu's zijn nog steeds een zeer goede optie lijkt me

[MiloLemmy]

Daar heb je een goed punt, dus ik wou even in het gelinkte artikel zoeken of daar iets over vermeld werd.

Nu is mijn Engels best goed, maar dit leest als iets wat Geordi La Forge zou zeggen:

We show that micelle-forming cationic semiconducting polymers can coassemble in water with cationic fullerene derivatives to create photoinduced electron-transfer cascades that lead to exceptionally long-lived polarons.

(ja, ik snap grotendeels wat daar staat, maar ik vind het gewoon een fantastisch voorbeeld van teveel jargon in één zin.)

Edit: wat leestekens toegevoegd

[Reactie gewijzigd door MiloLemmy op 5 augustus 2024 05:13]

[styno]

Een wetenschappelijk artikel is bedoeld als communicatie van ideeen en resultaten tussen vak-relevante wetenschappers, die zijn dagelijks ondergedompeld in dit jargon en zullen weinig moeite met de jargon-dichtheid hebben.

Bovendien stellen veel journaals eisen aan het maximaal antal woorden per artikel, topjournaals als Science helemaal. Daarom zul je zoveel mogelijk informatie per karakter moeten geven en dus een hoog jargon gehalte.

[MiloLemmy]

Snap ik helemaal, alsmede de noodzaak ertoe.

Maar als communicatietrainer in de ICT moet ik er toch om glimlachen

[Stoney3K]

Goed nieuws! Ik dacht dat het hier om een energieretentie van een paar uur zou gaan (wat al heel handig is voor de niet-zonlichturen), maar dit is natuurlijk nog veel beter!

Wel wat sneu voor Elon Musk

Lees het relaas van Mux hierboven vooral, die geeft aan dat dit weinig effect zal hebben op de vraag naar energie-opslag, maar juist de zonnepanelen efficiënter kan maken omdat je ze kan "afstemmen" op de lichtopbrengst van je dagdeel en weersomstandigheden.

Het zal een Tesla Powerwall niet gaan vervangen, sterker nog, dit soort vooruitstrevende technieken zijn koren op de molen van Musk, dit kan juist een kans zijn om 'slimme' zonnepanelen in productie te gaan nemen onder het Tesla-merk.

[MiloLemmy]

Ik had het inderdaad (vol bewondering) gelezen, geweldige uiteenzetting van wat het nu precies inhoudt.

Ook al is het niet het nieuws dat ik dacht dat het was, kan ik dit soort ontwikkelingen alleen maar toejuichen!

[Devian]

Ik denk dat Elon Musk dit soort ontwikkelingen alleen maar toejuicht!

Hier overigens een erg interessant artikel over de beste man:
http://waitbutwhy.com/201...e-worlds-raddest-man.html

Richard Branson explain things briefly:

Whatever skeptics have said can’t be done, Elon has gone out and made real. Remember in the 1990s, when we would call strangers and give them our credit-card numbers? Elon dreamed up a little thing called PayPal. His Tesla Motors and SolarCity companies are making a clean, renewable-energy future a reality…his SpaceX [is] reopening space for exploration…it’s a paradox that Elon is working to improve our planet at the same time he’s building spacecraft to help us leave it.

[Reactie gewijzigd door Devian op 5 augustus 2024 05:13]

[MaartehhM]

Ik blijf me altijd verbazen over de onuitputtelijke inspiratiebron: de natuur

[Reactie gewijzigd door MaartehhM op 5 augustus 2024 05:13]

[Standeman]

De natuur heeft er ook een paar miljard jaar over gedaan om die mechanismen te ontdekken en te perfectioneren d.m.v. evolutie. Tot nu toe loont het enorm om te kijken hoe het in de natuur werkt. Van aerodynamica tot metabolisme, er is nog heel wat we kunnen leren en toepassen.

Maar ja, de mens is pas een paar honderd jaar goed bezig met ontdekken en perfectioneren. Stel je voor hoe het er uit ziet over 10.000 jaar, als we het zolang redden

[bbob]

Denk niet dat we het zo lang gaan redden, aangezien de mens nu al denkt te kunnen kloten met de natuur door de natuur via dna modificaties te veranderen. Men weet op dat gebied niets eens waarmee men echt bezig is en wat de gevolgen kunnen zijn..

[aryan1171]

Het is duidelijk dat je niet bekend bent met zulke zaken. Het Hollywood verhaal waar wetenschappers maar dingen uitproberen en daarna gaan janken door de problemen
is een bekend verhaal. Echter, in realiteit kan je er van uit gaan dat die mensen waarschijnlijk 100 keer meer weten over het onderwerp dan jou en jaren over de kleinste ontwikkelingen doen.
Net zoals met CERN; Een aantal jaar geleden waren mensen moord en brand aan het schreeuwen over hoe de LHC een zwart gat kon loslaten op onsze planeet. Een schokkende 25% in de VS weet nog steeds niet dat de zon niet om de aarde draait en om het helemaal leuk te maken, zijn er hele communities die geloven dat de aarde plat is.

We hebben het de afgelopen 10000 jaar volgehouden met onze, door jou zo realistisch afgebeelde 'domheid', en nu beginnen we pas echt leuke dingen te doen. Deze zonnecellen zijn nog niks en als het aan mij ligt gaan we de komende 1.000.000 jaar gewoon door.

[Iblies]

Het ene extreme argument wordt gecounterd met het andere extreme argument. De ene uit naam van de wetenschap, de ander weer idealistisch en 'heeft geen kennis'...

Werkelijkheid is dat we niet alwetend zijn, en dat we daardoor niet alle gevolgen kunnen overzien. Voorbeelden zijn er te over, kijk bijvoorbeeld naar de drive om artikelen te publiceren waarbij bepaalde methodieken en resultaten twijfelachtig zijn.


Een voorbeeld waar technologie op termijn schadelijk is geworden, is het gebruik van anti-biotica. Dat heeft zowat een eeuw de mens ontzettend veel geholpen, maar de laatste decennia wordt het veel te vaak gebruikt en zelfs preventief gebruikt in de agrarische sector. Gevolgen voor mens en dier zijn niet te overzien omdat allerlei organismes immuun daar tegen zijn geworden.
Het alternatief dat steeds meer in zwang komt zijn kruidenmengsel, en dat is geen grap.
http://www.wageningenur.n...uderij-te-verminderen.htm
Eeuwenoude manier wordt weer van stal gehaald omdat de huidige manier contra-productief werkt.

Niet om de wetenschap af te schieten, maar ondanks alle checks and balances is het zeker niet zo dat de resultaten ten alle tijden heilig zijn.

[Miglow]

Ik herinner me een verhaal van een meteoroloog, volgens mij Erwin Krol, die ook college's gaf. Hij stelde de vraag: Wie denkt dat de mens er over 10000 jaar niet meer is. Dat waren er veel. Toen hij via diverse stappen terugkwam bij 50 jaar, waren er steeds minder, terwijl de kans ook redelijk is dat we er dan al niet meer zijn door de snelheid waarmee het klimaat verandert en het onvermogen van de mens om zich daaraan aan te passen.

[dwilmer]

Eerder deze week hadden we een batterij die oplaadt met licht (nieuws: Wetenschappers maken accu die oplaadt via licht) , nu een zonnepaneel dat energie vasthoudt. Blijkbaar is opslag van energie van een zonnepaneel nog iets waar veel is te winnen. Mooi om te zien dat er vanaf verschillende kanten naar dit probleem gekeken wordt!

[robvanwijk]

Volgens de wetenschappers kunnen de structuren, de 'spaghetti' van polymeer en de 'gehaktballen' van fullereen, zichzelf assembleren.

Geweldig nieuws voor de aanhangers van het Flying Spaghetti Monster, hun god bestaat!

[Verwijderd]

klinkt als een condensator.

[Verwijderd]

Tja zonnecellen. Elk jaar lees je over nieuwe geweldige technieken met rendementen van tientallen extra procenten. Kijk je een paar jaar later heeft niemand er meer iets van gehoord.

[styno]

Veel nieuwe ideeen sneuvelen inderdaad tijdens de opschaling of commercialisering stap. Je kunt wel een revolutionair idee hebben maar als het zuiverdere materialen of hogere nauwkeurigheden vereist dan geautomatiseerd mogelijk, of wanneer het eindproduct duurder dan de concurrenten blijkt zal het product niet een zonnige toekomst tegemoet gaan.

Maar dat wil niet zeggen dat er geen vooruitgang geboekt wordt. Als je naar deze grafiek kijkt, dan is de afgelopen 10 jaar wel degelijk extra rendementen van tien(tallen) procent bereikt. Al helemaal bij de organische PV-techniek, daar zijn de rendementen met zelfs honderd(en) procenten gestegen. Met vallen en opstaan wordt dus wel degelijk vooruitgang geboekt, het is alleen lastig vooraf te voorspellen welke nieuwe vinding het commercieel gaat redden.

[Verwijderd]

Natuurlijk, het klinkt misschien wat azijnerig als ik het zo zeg.

Ik maak me alleen druk over de opgeklopte verhalen, en de gebakken lucht dat in een of ander wild idee wordt gepompt. Het is daardoor onmogelijk om als "leek" te bepalen of dit echt iets is of ik honderd jaar moet wachten.

Is het echt, of zijn het een paar scholieren die via fout wetenschap bezig zijn?

[Coffeemonster]

De eerste stap van dit soort ontwikkelingen is kijken of het überhaupt mogelijk is om een techniek uit te voeren. Dat is fundamenteel onderzoek, wat op kleine schaal wordt uitgevoerd. De volgende stap is kijken of je de techniek kan opschalen. Dan kom je weer andere mogelijke problemen tegen, zoals reactiesnelheden die op grotere schaal tegenvallen, of onzuivere resultaten door het opschalen, en soms loop je tegen praktische technische grenzen aan.
Als dit lukt, volgt de stap naar een marktproduct. Dan kan de techniek alsnog in de kast blijven liggen, omdat de prijs te hoog is t.o.v. andere technieken, of de vraag is te laag. Daarom blijven sommige technieken uiteindelijk in de kast liggen, omdat er technologische of markttechnische hinderpalen op de weg liggen, terwijl in theorie alles mooi werkt. Overigens lopen de tweede en derde stap vaak door elkaar heen, omdat al eerder kan worden besloten dat het markttechnisch niet interessant is.

Dit type zonnepanelen bevindt zich nog in de eerste stap. Of het uiteindelijk op de markt komt, hangt af van of de tweede en derde stap succesvol zijn.

Media zien dit soort potentieel veelbelovende resultaten vaak als enorm groot nieuws. Het moet echter nog blijken of de tweede en derde stap worden doorstaan. Maar gezien de publicatie in Science, waar in het algemeen de eisen voor de kwaliteit van een artikel zeer hoog liggen, zou ik dit niet in het rijtje van 'scholierenonderzoek' plaatsen.

[styno]

Die "opgeklopte verhalen" (vooral de titel in dit geval) komen van de persafdeling van de universiteit waar de onderzoekers zelf maar weinig mee te maken hebben. Het artikel in Science is sensatieloos en juist zeer technisch, zelfs de titel en de abstract.

[warcow]

Ik neem aan dat dit bij gebruik in een zonnepaneel zoals we die kennen niet meer dan enkele seconden aan energie kan worden opgeslagen bij volle zonlicht. Kan het meer opslaan dan zou het grotere nieuws zijn dat er een nieuwe energieopslag/accu systeem is ontwikkeld waarmee aanzienlijk grotere hoeveelheden aan energie kan worden opgeslagen per volume/gewicht dan nu het geval is.