Onderzoekers ontwikkelen zelfvormende halfgeleiderbouwstenen

Een groep onderzoekers heeft een nieuwe methode voor de zelfassemblage van elektronica ontwikkeld. Kleine halfgeleideronderdelen, chiplets genoemd, voegen zich met grote precisie en hoge snelheid samen tot functionele structuren.

De chiplets worden in een vloeistof met olie en water ondergedompeld. De olie drijft op het water en op de scheidingslaag clusteren de chiplets zich automatisch. Een derde materiaal, ditmaal een ondergrond van silicium die is voorbehandeld met soldeer dat in patronen is aangebracht, maakt contact met de op de water-olie-scheidslijn verzamelde chiplets. Wanneer de vloeistof wordt verwijderd, blijven de chiplets in het vooraf aangebrachte patroon op het silicium achter en na het smelten van het soldeer is het product klaar.

De onderzoekers zijn er op deze manier in geslaagd zonnecellen te produceren. De chiplets bestonden hierbij uit stukjes silicium met een gouden toplaagje en twee verschillende coatings. Deze coatings spelen een belangrijke rol in het proces: een hydrofiele laag zorgt ervoor dat de kant met het goud zich naar het water richt, terwijl een waterafstotende coating aan de andere kant voor een oriëntatie naar de olie-component zorgt. Met de chiplets eenmaal geconcentreerd en juist georiënteerd op de scheidingslaag kan de siliciumondergrond in de oplossing gedoopt worden, waarna de chiplets vanzelf blijven 'plakken' en gesoldeerd kunnen worden.

De eerste structuren die op deze manier gemaakt werden, zijn monokristallijne zonnecellen. De individuele chiplets werden hierbij met een snelheid van 62.500 stuks per 45 seconde geassembleerd, waarbij een plaatsing tot op 0,9 micrometer nauwkeurig mogelijk was. Dat zorgde voor een opbrengst van ruim 98 procent, waarbij de onderzoekers voor het eerst in staat waren de afmetingen van de chiplets tot minder dan 100 micrometer te laten krimpen. Toekomstig onderzoek moet het gebruik van nog kleinere chiplets mogelijk maken en leiden tot flexibeler en goedkoper te produceren elektronica.

Reacties (51)

[Verwijderd]

Ik vraag me af of dit het rendement van de zonnecellen verhoogt. Als het de productiekosten omlaag kan brengen is het al mooi meegenomen, maar ze moeten niet opeens half zo rendabel worden.

_{OT: Vreemd dat de reacties op mij omhoog gemod worden terwijl ze net zo on-topic zijn als mijn reactie..}

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 8 augustus 2024 18:41]

[G-bird]

Ik ben het niet met je eens als de kosten harder dalen dan het rendement dan maakt het rendement eigenlijk niet meer uit. Het gaat uiteindelijk om de kosten per geproduceerde kwh.

Vierkante meters genoeg op de wereld om de mensheid van stroom te vorozien.

[Caelestis]

Vierkante meters genoeg op de wereld om de mensheid van stroom te vorozien.

Ooit nagedacht over hoe een zonnecell en het omvorming van energie werkt?

Het rendement van zonne cellen is vrij slecht te noemen vergeleken met andere vormen van energie opwekken. Wat dit in houdt is dat van alle licht wat erin gaat maar slechts een deel omgezet wordt. De rest van het licht verdwijnt echter niet zomaar en wordt omgezet in warmte (nou zijn er al proeven mbt warmte omvormen naar electro of licht).

Buiten dat om het warmte wat mee komt met het licht wordt ook nog eens toegevoegd aan dit non efficiency.

Nou de hamvraag hoe houdt de aarde zichzelf warm? Juist zon licht.

Wat gebeurt er met de aarde als je 40% van het aard oppervlakke zou bedekken met zonne cellen die feitelijk alle warmte weg trekken welke de bodem in moet gaan?

Juist het volgende ijstijdperk.

Zonne cellen zijn niet zo uber possitief als men je wilt doen denken. Ook is het ontwikkeling van zonne cellen bedoeld voor iets heel anders dan huizen van stroom te bevoorraden. Het is namelijk nodig om ruimte vaart te verlengen en daarom wordt er zoveel geld in gepompt. Als het echt ging om een dorp of stad ervan te voorzien was het hele concept allang een zeer stille dood gestorven.

[Morrar]

Hoeveel zonnecellen ga je nou daadwerkelijk plaatsen... 40% van het aardoppervlak?? Dat is meer dan de gehele landmassa van de aarde (25-30%), dus lekker realistisch. Ik geloof dat we aan een blokje in de Sahara momenteel genoeg zouden hebben voor heel Europa**.

Dat gaat dus echt geen zak uitmaken voor de verandering van het klimaat. En een rendement van 40% (wat de beste zonnecellen al wel halen) is echt niet zo slecht als het lijkt. Kijk bijvoorbeeld ook even hoeveel energie het kost om olie op te pompen, te raffineren, te transporteren, etc. Daarnaast is een elektromotor bijvoorbeeld vele malen efficienter in het omzetten van energie naar beweging dan een verbrandingsmotor.

**Edit:
Kijk hier anders even voor een berekening: http://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/
De wereld-energieconsumptie zou dus makkelijk op te vangen zijn zonder dat de hele aarde vol panelen komt te staan, zelfs als panelen maar een rendement van 8% zouden hebben.

Edit@Caelestis:
Kan natuurlijk ook wel op zee, dat ontken ik ook niet. Het enige punt dat ik wil maken is dat het percentage van het aardoppervlak dat nodig is gewoon heel gering is. Zonneenergie op zee opwekken is wellicht wat lastiger i.v.m. onderhoud, deining, etc. Verder heb je niet te maken met zand en stof zoals in woestijnen, maar wel met water en zout. Ook zal je waarschijnlijk meer bewolking hebben op zee dan in een woestijn.

[Reactie gewijzigd door Morrar op 8 augustus 2024 18:41]

[Caelestis]

Nooit gedacht aan een zonnecel boot of eiland in de zee? Is het zon daar minder sterk ofzo dat wij dat energie niet kunnen benutten?

Als ze al kabels tussen continenten kunnen aanleggen over het zee bodem voor o.a internet e.d moet het niet zo moeilijk zijn om een stroom aanvoer te maken welke vanuit de zee komt.

Edit@ Morrar

Ik zie een paar hele grote problemen met het link wat je stuurt. Ten eerste baseert hij het op Irradiation lvl

Hoewel "Irradiation" invloed heeft op het omvormen van het licht wil dat niet zeggen zonnepanelen hierop werken.

Irradiation =

Irradiation is the process by which an item is exposed to radiation. The exposure can be intentional, sometimes to serve a specific purpose, or it can be accidental. In common usage the term refers specifically to ionizing radiation, and to a level of radiation that will serve that specific purpose, rather than radiation exposure to normal levels of background radiation or abnormal levels of radiation due to accidental exposure. This term also applies to 'non-ionizing radiation as microwaves or to low frequency (50/60 Hz power supply), high frequency (as cellular phones, radio and TV transmissions).

Een zonnecel vormt licht om niet straling. En straling is waar deze gast het over heeft. Het licht op de pool kappen is niet minder goed ofzo maar heeft minder "solar radiation" dus wat 7,5% rendement ipv 8%

Hij zet posities neer in het woestijn dus is het al tering heet daar en dan ga je nog eens zonnecel concentraties erop los laten. Wat gebeurt met elektronica als het te warm wordt?

-Smelt
-Brandt door
-Wordt onstabiel
-Creëert enorme hoeveelheden weerstand in het hele systeem

Dus om dit te doen moet je enorm veel energie weer omvormen naar koeling.
Buiten dat om wisselt het steeds van dag naar nacht waardoor het efficiëntie steeds wordt verkloot.

Maar daartegen over is het koud genoeg om op de pool kappen te koelen en is er veel minder weerstand in het elektronica. Dan nog het feit dat het daar pas om de half jaar van dag naar nacht verandert wat een veel stabilere toevoer van stroom levert en dus minder geld nodig is voor ingewikkelde tijd schakelaars om te switchen tussen stations.

[Reactie gewijzigd door Caelestis op 8 augustus 2024 18:41]

[spoonman]

>Wat gebeurt er met de aarde als je 40% van het aard oppervlakke zou bedekken met
>zonne cellen die feitelijk alle warmte weg trekken welke de bodem in moet gaan?

Ik snap het niet. Dus als mijn zonnepaneel warm word ipv mijn roofing of dakpannen gaan we naar de ijstijd?

[Caelestis]

Om even een vergelijking te maken heb ik even een voorbeeld erbij gehaald.

http://www.zonnepanelen.n...teem-small-3920-watt.html

Even bedenken dat een standaard stroom groep van je huis 3600 watt is. De meeste huizen hebben rond de 4~5 groepen dus totaal maximale afname van 4 groepen = 14400 KWH

Het link is een nu verkrijgbare oplossing welke 3920 KWH kan leveren dus vergelijkbaar met een standaar stroom groep.

Nu even een quote van de site

"Zonnepanelen: 14 x 280 watt ( MDZ-280 )
Totaal oppervlak : 22,75 m2
Certificering : TUV + CE + IEC
Productgarantie : 5 jaar
Vermogensgarantie : 25 jaar @ 80 %"

Dus om je hele huis voldoende te bevoorraden heb je 22,75 m2 X 4 nodig = 91 vierkante meter zonnecellen nodig.

Vertel mij maar hoe groot het oppervlakte is van je dak?

Nou gaan we dit door trekken naar bijvoorbeeld een hele dorp met zeg maar 5000 huizen.

91 * 5000 = 455000 vierkante meter zonne cellen nodig

Sorry dat ik het zeg maar dit soort aantalen zijn te belachelijk voor woorden om uberhaupt te spreken over een mogelijk werkbare situatie.

[Verwijderd]

De berekening klopt niet helemaal...

4 groepen leveren inderdaad maximaal 14400 watt (niet KWH), maar gelukkig gebruikt niemand dit vermogen. Een gemiddeld gezin gebruikt ongeveer 3500 KWH per jaar, dit is nog geen 3% van het maximale haalbare (waar jij vanuit gaat).

Als één 3920 watt zonnepaneel, slecht 3 uur per dag gebruikt kan worden op 90% van het vermogen dan levert dit al makkkelijk de jaarlijkse electriciteitsbehoefte van een gemiddeld gezin.

3920 watt x 3 uur/dag x 365 dagen/jaar x 90% = 3863 KWH

We hebben het natuurlijk niet over de energiebehoefte. Deze ligt hoger omdat de meeste gezinnen gas gebruiken om hun huis te verwarmen. Ook kun je niet alleen van je zonnepaneeltje leven. Om de piekuren op te vangen heb je nog steeds een energieleverancier nodig (of een paar hele grote accu's)

[Caelestis]

Ok leg mij dan uit waarom een huis 4~5 groepen heeft? Is dit een complot tegen de mensheid ofzo om geld af te troggelen?

Of was je van plan je garage om te bouwen tot een groot accu?

Er is een reden waarom elke huis dit heeft. Of wou je straks NUON moeten opbellen zodra je een boormachine wil gebruiken of de wasmachine en droger tegelijk aanzet of als je gaat koken?

De berekening waar jij het op baseert is een gemiddelde en heeft TOTAAL geen indicatie van piek en dal gebruik.

Lijkt me best grappig als je maar 1 groep zou hebben in je huis. Je meisje zet de wasmachine aan en heeft een kip in de oven staan.
Zoon zit te spitten in het koelkast
dochter zit TV te kijken en jij loopt door de voordeur waardoor het verwarming aanslaat om het verschil op te vangen.

Laten we zeggen dat dit allemaal binnen een tijdsbestek van 5 min valt.

je wasmachine 1200watt
je oven 850 watt
je koelkast 1500watt
je TV 350 watt
Verwarming 200 watt

1200+850+1500+350+200 = 4100 KWH En daar kom jij aan met je zielige zonnepaneel systeem welke je hele dak van je huis in beslag neemt en 3920 watt kan leveren.

Veel succes met het vermijden van problemen.

Edit: Tja waarom 10000 euro uitgeven om alsnog afhankelijk te zijn van NUON. Een beetje kromme vergelijking en nog nooit gehoord van zonne boilers? Deze werken net zo goed als gas versies.

[Reactie gewijzigd door Caelestis op 8 augustus 2024 18:41]

[Tennie]

Naast dat ik begin te vernemen dat jij het hele zonnecel/panelenprincipe probeert de grond in te boren, zal ik even wat proberen te zeggen waar je de plank zoal misslaat.

Ten eerste moet ik zeggen, dat het lijkt dat je even niet weet wat het verschil is tussen kilowatt en watt. 1 watt is een duizendste van 1 kilowatt. Dus de 4100 kilowatt die je aanhaalt in je laatste bericht behoord eigenlijk 4100 Wattuur te zijn. Lees: http://nl.wikipedia.org/wiki/Watt_(eenheid)

Een gemiddeld huishouden gebruikt jaarlijks 3500 kilowattuur stroom exclusief het gas.
En als je dan het gas wegstreept en dit doormiddel van je elektriciteit dan laat voeden, heb inderdaad misschien nog een buffer als elektriciteitsbedrijf nodig. Al zal dat dan uiteraard maar af en toe zijn dat je het nodig hebt (alleen in de sporadische gevallen die jij daar noemt, waarbij je alles per ongeluk tegelijk gebruikt).
Als je er vanuit gaat dat we via zonnepanelen europa kunnen voeden met stroom, kunnen we natuurlijk buffers als windmolens en energie opwekking doormiddel van water als energiebuffer kunnen gebruiken.

Natuurlijk klopt het niet dat je 40% van het aardoppervlak nodig hebt om de hele wereld te voeden van stroom, want er is maar een klein plekje in de Sahara (bij 15% rendement) nodig om heel Europa te voeden lees: http://nl.wikipedia.org/wiki/Zonne-energie en http://nl.wikipedia.org/w...njeafrikazonneenergie.png

En zelfs het plaatsen van zonnepanelen op de daken in Nederland zal de grijze stroom winning heel sterk kunnen doen afnemen. Het is dan ook jammer dat wij in Nederland weinig subsidies krijgen voor het plaatsen van zonnepanelen, zoals ze in Duitsland inmiddels wel aan het doen zijn.

[Reactie gewijzigd door Tennie op 8 augustus 2024 18:41]

[Toontje_78]

455000 m2 is nog steeds slechts een luttele 45,5 ha.

Dus het enige wat je hier belachelijk maakt ben je zelf.

[High-Voltage2]

Wat Caelestis probeert te vertellen is dat door een deel van de stralingsenergie (die normaal omgezet wordt in warmte) om te zetten in elektriciteit, de aarde niet meer voldoende warmte "verzamelt" waardoor deze afkoelt. Maar wat hij even grandioos over het hoofd ziet is dat alle elektriciteit opgewekt met die panelen terug wordt omgezet in warmte...

[Verwijderd]

Eén zonnecel kan inderdaad maar een klein deel van het spectrum verwerken. Maar je kunt wel zonnecellen maken die allemaal op een ander deel van het spectrum reageren.

Ik heb al eens een idee geopperd om dit te realiseren onder de noemer "color concentrated solar cells"

[Verwijderd]

Je idee is best leuk. Maar lijkt me niet praktisch realiseerbaar. Weet je hoe een zonnecel werkt? Dan weet je dat dit niet veel zin heeft.

Bovendien moet je die lens wel gigantisch groot maken. En grote lenzen kosten enorm veel geld. Vandaar dat je het idee oppert van een fresnel lens (goedkoop). Ik heb zelf wat praktica gedaan met fresnel lenzen en ik moet zeggen dat het ondingen zijn.

Neemt niet weg dat de bedoeling goed was. Ideeen kunnen er niet genoeg zijn. Er kan altijd een juweeltje tussen zitten.

[High-Voltage2]

Je idee is best leuk. Maar lijkt me niet praktisch realiseerbaar. Weet je hoe een zonnecel werkt? Dan weet je dat dit niet veel zin heeft.

Dan heeft dat juist wél zin... Alle licht waarvan de energie inhoud onder de band-gap ligt wordt niet gebruikt. Alle energie die boven de bandgap ligt wordt omgezet in warmte. Dus als je een kleine bandgap hebt gaat, wordt er veel in warmte omgezet. Heb je een grote bandgap dan ga je een groot deel van het spectrum niet kunnen benutten. Verschillende panelen die in bepaalde stukken van het spectrum werken zullen in totaal dus een beter rendement opleveren.

Bovendien moet je die lens wel gigantisch groot maken. En grote lenzen kosten enorm veel geld. Vandaar dat je het idee oppert van een fresnel lens (goedkoop). Ik heb zelf wat praktica gedaan met fresnel lenzen en ik moet zeggen dat het ondingen zijn.

Het probleem bij zijn theorie is eerder dat je weer enorm veel verliest in de lenzen en andere optische instrumenten. Voor het oog lijken ze erg doorzichtig en perfect te weerspiegelen, maar de praktijk is toch anders. De glasplaat en coating op de huidige zonnepanelen is al zodanig geperfectioneerd om zo weinig mogelijk te reflecteren en te absorberen.


_{NOFI: heb je zelf enig idee hoe die panelen werken? Je slaat hier al verschillende keren de bal serieus mis...}

[Reactie gewijzigd door High-Voltage2 op 8 augustus 2024 18:41]

[Verwijderd]

Je hebt er ook mee te maken als je de band gap te klein maakt dat er een te klein potentiaal verschil is om de elektronen en de gaten te laten stromen (niet alleen de band gap is van belang bij zonnecellen). Om het hele spectrum te benutten heb je meerdere zonnepanelen nodig (die allemaal ook maar een deel van het spectrum benutten). De vraag is dus of dat opweegt tegen het "standaard" zonnepaneel.

_{En ja, ik weet hoe ze werken. Heb er genoeg onderzoek naar gedaan.}

[High-Voltage2]

Je ijstijd theorie is toch wel érg kort door de bocht. Alle elektriciteit opgewekt met de zonnepanelen wordt uiteindelijk terug omgezet in warmte. PC zet elektriciteit om in warmte, elektrische auto's zetten elektriciteit om in warmte door wrijving met de lucht en het wegdek, lampen stralen licht uit dat geabsorbeerd wordt tot warmte door de omgeving. Etc etc...

@Zhalix: Dat zonnecellen zo slecht renderen heeft verschillende oorzaken: Een eerste probleem stelt zich met de glasplaat/coating van de panelen zelf. Deze zal licht voor een deel reflecteren en absorberen. Een tweede probleem zit in de laag er onder, je moet namelijk je silicium met (koperen/gouden) elektroden verbinden om de elektronen te kunnen afvoeren. Overal waar het silicium bedekt is met elektroden kan er geen licht meer opvallen. Een laatste probleem zit in de omzettingsenergie. Om een elektron en een gat vrij te maken (en dus elektriciteit op te wekken) moet je de zogenaamde band-gap energie toevoegen. Te weinig energie (langere golflengtes) en er gebeurt niets, te veel energie wordt omgezet in warmte.

[Caelestis]

Tuurlijk heb je volledig te maken met het omvormen van het energie naar warmte. Vraag is hoe krijg je dat warmt weer in de aarde? Ga je het projecteren op de planten en aarde ofzo?

Het enige argument wat ik niet terug zie komen is het effect van dergelijke constructies op het ECO systeem van het planeet. Alle theorieën zijn leuk maar kijken niet naar wat de gevolgen kunnen zijn op een grote schaal.

Om even een ander invals hoek te benaderen.

Fotosynthese

Dit proces is wat een plant gebruikt om CO2 om te zetten naar zuurstof. Nou kappen we al zeer grote delen van het wereld voorraad aan bomen e.d, dan moet je kijken wat er gebeurt als je ook nog eens een groot deel van het licht weg neemt voor zonnecellen.

[Verwijderd]

40% van de aardbodem bedekken met zonnecellen is ook onbegonnen werk.
Buiten dat: energie verdwijnt niet. De energie die met behulp van de zonnecellen wordt opgeslagen zal verbruikt worden door de mens en wat is de uiteindelijke vorm die die energie krijgt? Warmte. De energie wordt gewoon ff bewaard en zal uiteindelijk toch veranderen in warmte.

Lees het boek Sustainable energy without hot air maar eens. Dan zie je op een andere manier uitgelegd dat zonnecellen niet het ultieme doel is. (gratis te downloaden op http://www.withouthotair.com/ )

[tehsojiro]

Tegen de tijd dat het rendabel wordt om 40% van het aardoppervlak te bedekken met die dingen kun je ze beter in de ruimte gaan plaatsen denk ik. Zo'n grote ring van zonnecellen om de aarde. Ziet er nog eens vet uit ook.

Vreemd ook dat iedereen zich zo zit te richten op zonne-energie terwijl we een gigantische hernieuwbare energiebron op de aarde zelf hebben: water.

[Reactie gewijzigd door tehsojiro op 8 augustus 2024 18:41]

[Darkwings]

En wat denk je dat er gebeurt als de opgewekte energie "gebruikt" wordt voor bijvoorbeeld verlichting of electromotoren?

Juist: warmte. Niks geen ijstijd, de energie maakt alleen een uitstapje naar elektriciteit voordat het warmte wordt.

[pizzaislekker]

Een volgende ijstijd komt er sowieso wel aan hoor Dat hou je niet tegen.
Persoonlijk zou ik het al knap vinden om 1% van het aardoppervlak te bedekken met zonnepanelen, daar kom je niet zomaar aan. Daarnaast zou dat dan toch een mooi tegengewicht bieden aan het broeikaseffect?

Er zijn wel vaker technieken gebruikt voor iets heel anders dan waar het oorspronkelijk voor was bedoeld. Het duurt nog maar een paar jaar voordat energie opgewekt dmv zonnepanelen kan concurreren met 'normale' energie qua prijs.

Daarnaast is vind ik het zelf een groot voordeel dat je je er wat minder afhankelijk mee maakt. Het is een goede zaak als in de toekomst iedereen in zijn eigen energievoorziening voorziet.

[DiLDoG]

Zonne cellen zijn niet zo uber possitief als men je wilt doen denken.

Uhm, misschien ben ik heel erg gebrainwasht, maar was het doel van ruimtevaart niet de ontwikkeling van dit soort grappen stimuleren zodat we er op onze aardkloot ook wat aan hebben? Volgens mij niet andersom in ieder geval....

[miw]

Misschien de middelbare school Natuurkundeboeken weer eens doorlezen? Uiteindelijk wordt alle energie warmte...

[Reactie gewijzigd door miw op 8 augustus 2024 18:41]

[kwinvdv]

Jouw redenering is een beetje kortzichtig.
Ten eerste zou ik het een hele knappen prestatie vinden als de mens het voor elkaar krijgt de aarde voor 40% te bedekken met zonnecellen.
Ten tweede, als men er zo'n groot oppervlak daarmee zou bedekken, zullen die zonnecellen lage productie kosten moeten hebben om de uitvoerbaarheid enigszins reëel te houden, waardoor het rendement van deze zonnecellen van het zon licht dat word omgezet naar elektriciteit zo rond de 6-16% zal liggen. Hier door zal een klein deel van de warmte die het land oppervlak opneemt weg vallen, terwijl het land normaal ook een deel van het zonlicht reflecteert en er in de oceanen en in de atmosfeer ook nog heel veel energie op word genomen.
Ten derde, waar denk jij dat deze elektriciteit heen gaat als die door de zonnecellen word opgewekt? Deze energie word 'gebruikt' waarbij ook warmte vrij komt, dus dit netto geen echte invloed op de temperatuur heeft.
Dus ik durf met hele grote zekerheid te zeggen dat zonnecellen niet schadelijk zijn voor het milieu en al helemaal geen ijstijd kunnen veroorzaken.

[stefan001]

Ooit nagedacht over hoe een zonnecell en het omvorming van energie werkt?

Zekers

Slecht rendement? Weet je met welke efficientie de zon windmolens aandrijft dan? Uiteindelijk is ALLES zonne-energie. Ook fossiele brandstoffen (die met een bijzonder lage efficientie dankzij de zon ontstaan).

'proeven' met warmte omzetten naar elektro? Dat doen we al eeuwen. Eerst met hout, toen met kolen, nu met kernenergie. Kwestie van de zon gebruiken als warmtebron, en die plants zijn er al hoor (niet veel, maar toch).

40% van het aardoppervlak ROFL. Een gebied zo groot als spanje is groot zat. Voor de TOTALE energiebehoefte van Den Mensch. Met 10% efficiente zonnecellen.

Zonne cellen zijn niet zo uber possitief als men je wilt doen denken. Ook is het ontwikkeling van zonne cellen bedoeld voor iets heel anders dan huizen van stroom te bevoorraden. Het is namelijk nodig om ruimte vaart te verlengen en daarom wordt er zoveel geld in gepompt. Als het echt ging om een dorp of stad ervan te voorzien was het hele concept allang een zeer stille dood gestorven.

OMG

[Verwijderd]

Volgens die logica zou dat allang gebeurd moeten zijn, want al die huizen die wij gebouwd hebben nemen toch ook het zicht van de aarde uit het gezichtsveld van de zon?

Of al die snelwegen dan? Of al die voetbalstadia met daken? Ski arena's?

Lijkt me beetje enorm onwaarschijnlijk, de aarde houdt zichzelf warm doordat de warmte van de zon wordt bewaard in de ozonlaag, daar is dat ding ook voor om dat ingesloten te houden.

En ik dacht dat een ijstijd wel weer een welkome afwisseling was op al dat broeikaseffect gebrabbel?

[batteries4ever]

Zucht...... stel als we al 40% met zonnecellen zouden bedekken - zoals Morrar hieronder aangeeft niet alleen onmogelijk maar ook volkomen overbodig.
Wat dacht je je dat we met al ide energie gaan doen? Van alles en nog wat natuurlijk maar uiteindelijk eindigt zo ongeveer alle energie als warmte (behalve wat we b.v. als licht de aarde uitzenden....). Dus als we daarvoor zonenergie gebruiken verandert er wat dat betreft weinig. Wat ik echt ernstig vind is dat een eergelijk post niet spontaan naar het electronisch walhallah wordt gemod maar dat er mensen zijn die dit on-topic vinden.

[ItMeAedri]

Geef eerst maar een aantal bronnen.

[Verwijderd]

Met een rendement van ongeveer 20% van zonnecellen heb je wel HEEL veel vierkante meters nodig om de wereld van stroom te voorzien.

De zon veroorzaakt op een zonnige dag ongeveer 100W/m^2
Met een rendement van 20% is dat 20W/m^2 vermogen dat een zonnecel levert.
Ik weet niet precies wat het verbruik is van een huishouden, maar dit zal toch minimaal 1kW zijn. Dan heb je al 50m^2 nodig om een huishouden van stroom te voorzien. (en ik weet dat je energie kan opslaan in accu's en dergelijken, maar mijn schatting van 1kW is al vrij krap genomen)

Een zonnecel is leuk als extra energie voorziening maar zal niet gauw de primaire energie voorziening zijn.

[pizzaislekker]

Gemiddeld verbruik huishouden is ongeveer 3500kWh per jaar. bron

Volgens deze website is dat al te realiseren met 28,2 vierkante meter aan paneeloppervlak. Dat is al een stuk minder dan jouw 50m2. Overigens is het natuurlijk onzin om HEEL de wereld op deze manier van stroom te voorzien.

[Verwijderd]

35000kWh per jaar = 0,40kW
Is inderdaad minder dan wat ik had geschat. Dus dan is 28m^2 wel genoeg. Neemt niet weg dat dat een behoorlijke oppervlakte is (ongeveer 7m x 4m). Niet iedereen woont in een huis met zo'n dak oppervlakte. In een flat is het al helemaal onrealistisch.

Buiten dat kwam ik niet met het idee om heel de wereld met stroom te voorzien door middel van zonnecellen. Dat was diegene waar ik op reageerde. Met mijn berekening liet ik zien dat dat niet te doen was.

[Caelestis]

Nee
Een quote van een Blog???

Gemiddeld verbruik huishouden is ongeveer 3500kWh per jaar. bron

maargoed om het toch nog te gebruiken

Een gemiddeld huishouden verbruikt 3.500 kWh elektriciteit per jaar.
Voor gas is het gemiddeld verbruik ongeveer 2200 m³ gas per jaar.

Als je huis op zonne cellen zou draaien moet je natuurlijk wel ook het gas verbruik meenemen want deze komt te vervallen in het nieuwe systeem

[High-Voltage2]

Je zit er zuiver een factor tien naast... De zon levert ongeveer 1 kW/m² Dus met een rendement van 20% heb je nog altijd 200 W/m².
Een jaarlijks verbruik van 4000 kWh/jaar en acht uur zon per dag geeft 4000/(0.2*8*365) = 6.85m². Maarja, de zon schijnt geen acht uur per dag gedurende 365 dagen per jaar, zelfs niet in de Sahara. Daarbij gaat het rendement ook iets achteruit als het warmer wordt.

[Verwijderd]

Heb je in die 1kW/m^2 opgenomen dat wij niet op de evenaar liggen? Heb je daar in opgenomen dat de zon niet de hele dag schijnt? Dan kom je op ongeveer 100W/m^2 uit.

[High-Voltage2]

Het ging over de gehele aardbodem volleggen. Je begint dus logischerwijs daar waar het rendement het grootste is. Overigens is die 1 kW/m² niet zo zeer een probleem omdat zonnepanelen ook werken met difuus licht. Het aantal uren zonlicht daarentegen gaat eerder van invloed zijn in onze contreien...

Er zijn btw berekeningen geweest die aantonen dat door een gebied ter grootte van Frankrijk in de Sahara vol met zonnepanelen te leggen, we in onze volledige (aardse) energiebehoeften kunnen voldoen.

[Verwijderd]

Ik woon in Nederland, dus ik ga voor het gemak uit van de waarden hoe ze in Nederland van belang zijn.

Uit je reacties kan ik opmaken dat je zelf diepgaand onderzoek doet naar zonnepanelen. Ik snap dat je het probeert te verdedigen. Het is een goede ontwikkeling maar het is niet de toekomst. Ik studeer natuurkunde en ben ook bezig met duurzaam bouwen en energie. Zonnepanelen is (in mijn ogen) niet te toekomst. Kernfusie is veelbelovender.

Zoals ik eerder zei: download het boek op www.withouthotair.com daar worden dit soort berekeningen gedaan op een objectieve manier. En zelfs dat is niet objectief.
Berekeningen kunnen uitgevoerd en geinterpreteerd worden zoals gewenst. Dus een bron zou best op z'n plaats zijn van die berekeningen die je noemt.

[Verwijderd]

Ik ben het niet met je eens als de kosten harder dalen dan het rendement dan maakt het rendement eigenlijk niet meer uit. Het gaat uiteindelijk om de kosten per geproduceerde kwh.

Vierkante meters genoeg op de wereld om de mensheid van stroom te vorozien.

Het probleem met de kosten is geen technisch probleem, maar wordt wederom veroorzaakt door het niet functioneren van de vrije markt: Lees hier: http://www.energieportal....pop=1&page=666&Itemid=425

De mondiale markt voor zonnepanelen groeit met 50% per jaar. De groei zou echter nog veel sterker zijn geweest als het aanbod van silicium voldeed aan de vraag. Vanaf 2008 lijkt de krapte op de markt voor deze grondstof wat af te nemen.

Fossiele brandstoffen zijn duur, ze vervuilen en komen vooral uit landen waar het Westen niet al te afhankelijk van wil zijn. Ondertussen lijkt de zon steeds vaker te schijnen, dus de oplossing ligt voor de hand. Zet overal zonnepanelen neer en het energievraagstuk lost zich vanzelf op.

Helaas is de praktijk weerbarstig. Want net nu de verkopen zouden moeten exploderen, kampen de producenten van zonnepanelen met een nijpend tekort aan polysilicium, het belangrijkste bestanddeel van zonnecellen. Volgens analist Michael Rogol van Photon Consulting is de mondiale markt voor zonnepanelen gegroeid van $ 8,3 mrd in 2004 tot $ 19 mrd dit jaar. 'Als er echter voldoende goedkoop silicium voorhanden was, zou die stijging nog veel sterker zijn geweest', schrijft Rogol in een rapport over de sector.

De ironie wil dat de aardkorst voor ruim een kwart uit silicium bestaat. Helaas komt het in elementaire vorm niet voor in de natuur. Slechts in verbindingen met bijvoorbeeld zuurstof is het beschikbaar als zand, klei, graniet of bijvoorbeeld asbest. Die producten moeten worden 'geraffineerd' tot 99,9% zuiver silicium (polysilicium) voordat het kan worden gebruikt in zonnepanelen en computerchips.

Het probleem is niet de beschikbaarheid van het materiaal, maar het gebrek aan raffinagecapaciteit, stelt Rogol. Jarenlang is daar nauwelijks in geïnvesteerd. Pas vorig jaar ontstond het besef dat de vraag naar het zuivere silicium voorlopig alleen maar zal stijgen. Toen hebben bedrijven als het Amerikaanse Hemlock, het Noorse REC en het Duitse Wacker-Chemie vele honderden miljoenen gestoken in de uitbreiding van capaciteit. En vorige week werd bekend dat Solland uit Heerlen plannen heeft voor een euro 900 mln kostende siliciumfabriek in Zuid-Limburg. Het duurt evenwel nog tot ver in 2008 voordat de eerste productie op de markt komt.

Rogol schat dat het aanbod van polysilicium dit jaar 30.000 ton groot is. Iets meer dan de helft wordt afgenomen door de halfgeleiderindustrie; de rest gaat naar de fabrikanten van zonnepanelen. De vraag naar de producten van die laatste groep is volgens de analist echter zo groot dat ze gemakkelijk de totale productie zouden kunnen verwerken.

Geen wonder dat de prijs van silicium sterk oploopt. Volgens marktonderzoeker Rich Winegarner van Sage Concepts werd er eind 2004 $ 32 voor een kilo zuiver silicium neergelegd. Inmiddels is de prijs opgelopen naar $ 150. Maar, zegt Winegarner, omdat er geen goed ontwikkelde spotmarkt voor silicium bestaat, zijn er ook partijen die meer dan $ 300 per kilo betalen.

Dat men de groei niet voor zien heeft in een exponentieel groeiende markt is wel het laatste wat ik geloof. Het is simpelweg zo dat bedrijven in tijden van schaarste de grootste winst maken. Reken zelf maar even uit. als de eindprijs stijgt van 30 naar 300 bij laten we zeggen een productie kostprijs van $15, dan vertwintigvoudig je de winst.. Het verdubbelen van de productiecapaciteit bij gelijk blijvende prijzen levert slechts een dubbele winst op.

De prijzen voor zonnepanelen zijn dus kunstmatig hoog omdat er onvoldoende geinvesteerd wordt in de productie van de noodzakelijke grondstof door monopolisten die menen meer winst te maken door het aanbod krap te houden.

Zo zie je maar weer hoe de mensheid steeds slachtoffer wordt van machtsconcentraties die de concurrentie uitbannen in plaats van aangaan en "vrije marktwerking" tot een holle frase maken. De topmanagers steken weer grote bonussen in hun zak. Maar op termijn helpen ze hun bedrijven om zeep, want voor landen als China is dit het signaal dat ze de productie beter zelf ter hand kunnen nemen. Superwinsten trekken altijd nieuwe intreders en een land als China wil geen strategische afhankelijkheid van een beperkt aantal westerse aanbieders die de aanbodzijde lopen te manipuleren. Deze hebzucht wordt altijd afgestraft, maar dan geniet de CEO inmiddels van blauwe water van de Cote d'Azur.

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 8 augustus 2024 18:41]

[Armageddon_2k]

Het gaat hier om de yield van de productie op 98%, niet om de opbrengst van de zonnepanelen. Dat zou naturlijk ook bijzonder zijn nu al een zonnepaneel met 98% rendement.

[Verwijderd]

Dat impliceer ik ook niet. Een rendement van 98% is theoretisch onmogelijk. Het Shockley–Queisser limit zegt dat zonnecellen en maximaal rendement van 31% kunnen hebben.

http://en.wikipedia.org/wiki/Shockley%E2%80%93Queisser_limit

[Armageddon_2k]

Niet helemaal waar, 98% is niet mogelijk met P-N Junction, dat klopt.
Maar het Shockley–Queisser limit is alleen van toepassing op PN Junction cellen.
Ik heb zelf mee gedaan met een solar challenge waarmee we met relatief goedkope tripple junction cellen een rendement van meer dan 35% haalden.

Theoretisch haalbare rendement voor multi junction cellen is rond de 78%

[Reactie gewijzigd door Armageddon_2k op 8 augustus 2024 18:41]

[High-Voltage2]

Het Shockley–Queisser limit zegt dat zonnecellen en maximaal rendement van 31% kunnen hebben.

*eek* Dat is wel erg scherp gesteld. Die limiet is verbonden aan tal van voorwaarden waaronder: een PN-junctie, bandgap van 1.1eV etc etc...
Een ander materiaal gebruiken, verschillende lagen stacken enz kunnen het rendement al "snel" boven de 30% krikken.

[Verwijderd]

Mijn link was slechts 1 voorbeeld. Shockley en Queisser zijn niet de enige die limieten hebben bepaald voor zonnecellen. Dit was slechts ter indicatie dat 98% rendement niet te doen is.
(uit je reactie kan ik aannemen dat je weet hoe een zonnecel werkt met bandgap en dergelijken, en dan kan je zelf ook wel bedenken dat 98% onmogelijk is.)

[NL-RaVeR]

Lijkt mij wel. Zoals het nu wordt uitgelegd worden de cellen dichter op elkaar geplaatst. Hierdoor valt er dus minder licht "tussen" de cellen en passen er meer cellen op hetzelfde oppervlakte. Hierdoor gaat het rendement dus omhoog, aangezien er meer licht wordt opgevangen op hetzelfde oppervlakte

[hatex]

Als ze daardoor nog maar een tiende van de prijs zijn wil ik die half rendabele zonncecellen wel op mijn dak hoor.....

[Killemov]

Cool, de magie zit dus in de assemblage. Ik zie alleen nog niet het voordeel om eerst tot een halffabrikaat, de chiplet, te komen.

[duke_online]

Deze coatings spelen een belangrijke rol in het proces: een hydrofiele laag zorgt ervoor dat de kant met het goud zich naar het water richt, terwijl een waterafstotende coating aan de andere kant voor een oriëntatie naar de olie-component zorgt.

De rol voor water is weer erg groot, de zuiverheid ervan is heel belangrijk en de natuurwetten van adhesie en cohesie worden weer sprekend gebracht. Natuurkunde wordt weer leuk. Uiteindelijk moet er wel weer geld aan verdiend worden. Ik hoop wel dat er veel Nederlandse onderzoekers bij betrokken zijn en water hebben we genoeg.

[Obscure]

wel mooi dat ze proberen het goedkoper te maken

[SRI]

Ik moet de dag nog meemaken dat ze de productie kosten hoger proberen te krijgen zonder meerwaarde aan het eindproduct toe te voegen....

[Fjerpje]

Als ik dat gouden laagje zie dan weet ik alweer genoeg