Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Onderzoekers willen efficiŽntie zonnecel verdubbelen via quantummechanica

Amerikaanse wetenschappers hebben een prototype van een minuscule fotovoltaÔsche cel ontwikkeld die via een quantummechanisch proces in staat is om het rendement van zonnecellen aanzienlijk te verbeteren. Het bleek mogelijk ťťn foton twee elektronen te laten genereren.

De fotovoltaÔsche†cel die de wetenschappers hebben gemaakt, bestaat uit twee atomaire lagen van†de anorganische†verbinding wolfraamdiselenide (WSe2)en een laag van molybdeendiselenide (MoSe2). In†deze experimentele fotovoltaÔsche cel zagen de onderzoekers dat als een foton op de lagen wolfraamdiselenide komt, er een elektron vrijkomt dat zich vrij kan bewegen door het geleidende materiaal. Dat gebeurt ook bij normale fotovoltaÔsche cellen, maar het materiaal van de Riverside-universiteit vertoonde interessante eigenschappen.

Op het punt waar de twee materialen in contact zijn, gaat het elektron over in het†molybdeendiselenide. In die tweede laag krijgt het elektron een lagere energiestaat, waarbij de extra energie die vrijkomt bij de overgang, een tweede elektron in het wolfraamdiselenide bleek te kunnen genereren. Door een zwak elektrisch veld met een spanning van 1,2V toe te passen, beweegt het elektron naar het†molybdeendiselenide. De energiestaat van elektronen in dat materiaal is lager dan in het wolfraamdiselenide, zodat het elektron energie kwijt kan raken, genoeg om een tweede elektron in het wolfraamdiselenide vrij te maken.

Dit zou werken omdat atomaire monolagen van de twee verbindingen gebruikt worden, waardoor quantummechanische effecten optreden. De elektronen die vrijkomen gedragen zich als golven, waarbij de diktes van de materialen de golflengte van de elektronen benaderen. Dat sluit de elektronen op, maar hoe dat exact leidt tot voldoende energie om een tweede elektron vrij te maken, is onduidelijk. Wel zouden†mogelijk nog meer elektronen vrijkomen op het moment dat de temperatuur wordt verhoogd: de onderzoekers deden hun experimenten bij 340K, ongeveer 70 graden Celsius.

In reguliere zonnecellen genereert een foton in de regel slechts ťťn elektron. Een verdubbeling daarvan zou betekenen dat er dubbel zoveel elektriciteit kan worden gegenereerd. Omdat de gebruikte materialen slechts de dikte van een atoom hebben, vrijwel transparant zijn en flexibel zijn, kunnen ze volgens de onderzoekers uiteindelijk bijvoorbeeld worden geÔntegreerd in verf, zonnecellen of zelfs textiel.

Het onderzoek†is gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Nanotechnology, onder de titel†Hot carrier-enhanced interlayer electron–hole pair multiplication in 2D semiconductor heterostructure photocells.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

12-10-2017 • 12:42

60 Linkedin Google+

Reacties (60)

Wijzig sortering

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Call of Duty: Black Ops 4 HTC U12+ dual sim LG W7 Google Pixel 3 XL OnePlus 6 Battlefield V Samsung Galaxy S9 Dual Sim Google Pixel 3

Tweakers vormt samen met Tweakers Elect, Hardware.Info, Autotrack, Nationale Vacaturebank en Intermediair de Persgroep Online Services B.V. © 1998 - 2018 Hosting door True