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

Door , , 42 reacties

IBM Research heeft een type zonnecellen ontwikkeld dat goedkoop te produceren is en bovendien veelvoorkomende grondstoffen gebruikt. Het rendement van de fotovoltaÔsche cellen benadert dat van traditionele zonnecellen.

De medewerkers van IBM Research maken voor hun zonnecellen gebruik van nanodeeltjes, die in een oplossing op een ondergrond van glas worden aangebracht. Deze techniek resulteert in dunne laagjes die, dankzij een procedé dat spin-coating wordt genoemd, op het glas worden 'geprint'. Hierbij wordt de hydrazine-oplossing die de nanodeeltjes bevat in vijf laagjes op het glas, dat met 800 toeren per minuut rondddraait, opgebracht. De oplossing wordt vervolgens aan hitte blootgesteld, die de vloeistof uitgloeit en laat uitharden.

De fotovoltaïsche eigenschappen worden door kesteriet-cellen veroorzaakt: deze zijn goedkoper dan traditionele zonnecellen, zoals cellen die van gallium en indium worden gemaakt. Deze metalen zijn vrij zeldzaam en daardoor kostbaar om in zonnepanelen te gebruiken. De kesteriet-cellen bestaan uit onder meer tin, koper en zink: deze metalen zijn goedkoper en zouden dus ook tot goedkopere zonnecellen moeten leiden.

De IBM-onderzoekers combineerden een hydrazine-oplossing, met daarin koper of een combinatie van zink en tin met selenium- of zwavel-oplossingen, om de gewenste eigenschappen van de laagjes te verkrijgen. Eerdere fotovoltaïsche cellen die op deze manier werden geproduceerd, haalden een rendement van 6,8 procent, maar het onderzoek bij IBM Research leidde tot 'zonnecellen' met een efficiëntie van 9,6 procent. Dat zou voldoende moeten zijn voor commerciële toepassingen, maar de IBM-onderzoekers denken het rendement verder te kunnen verbeteren tot ruim elf procent.

IBM Research zonnecellen
Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (42)

De IBM-onderzoekers combineerden hydrazine-oplossing, met daarin koper of een combinatie van zink en tin met selenium- of zwavel-oplossingen, om de gewenste eigfenschappen van de laagjes te verkrijgen.
Tsja, ik weet niet, maar hydrazine is extreem giftig en zeer instabiel, en mogelijk kankerverwekkend.

Ik weet dus niet of dit nou zo'n fijn en geschikt spul is om te gaan gebruiken. Blijft er van dat hydrazine ook nog iets achter in het uiteindelijke produkt, dat dus bijvoorbeeld bij mensen op daken word gezet?

[Reactie gewijzigd door wildhagen op 13 februari 2010 15:11]

Hydrazine is inderdaad kankerverwekkend, maar het gaat bij verschillende stoffen ook om hoe het wordt gebruikt:
Hierbij wordt de hydrazine-oplossing die de nanodeeltjes bevat in vijf laagjes op het glas, dat met 800 toeren per minuut rondddraait, opgebracht. De oplossing wordt vervolgens aan hitte blootgesteld, die de vloeistof uitgloeit en laat uitharden.
De vloeistof hardt uit, wat ervoor kan zorgen dat de hydrazine geen probleem meer is. Het kan nutuurlijk zijn dat als de zonnepanelen kapotgaan, we een probleem hebben, ook het verwerken van deze panelen kan een probleem worden als ze defect raken.

Ik denk zelf echter dat de hydrazine verdampt of reageert als het wordt blootgesteld aan hogere temperaturen.

Ik heb eens met een 2% (of was het 0.2%) oplossing hydrazine gewerkt (meelopdag scheikunde), daar moesten we er ook voorzichtig mee zijn. Uiteraard hadden we een zuurkast. Hierbij moest de hydrazine ook reageren met wat anders en daaruit kwam een stof voort die niet gevaarlijk was.
Ik dacht ook al... Dat hydrazine wordt door de Russen als raketbrandstof gebruikt en is niet zo heel gezond voor de omgeving daar...
Niet alleen door de Russen hoor, ook de Space Shuttle gebruikt het goedje. En het zit bijvoorbeeld ook in F-16's, om in geval van nood een aantal onderdelen weer te kunnen gebruiken. Zie dit stukje uitleg.

Het is een blaartrekkend goedje, als je d'r een paar meter vanaf staat kan je d'r al blaren van krijgen, zonder het zelfs maar aan te raken.

Daarom weet ik dus ook niet of het nu zo'n geslaagd spul is voor dit soort toepassingen....

[Reactie gewijzigd door wildhagen op 13 februari 2010 15:51]

Ok, maar door de Russen wordt het in de eerste trap (Proton raket) gebruikt in veel grotere hoeveelheden. De Space shuttle gebruikt het alleen in de APU, OMS en RCS systemen die vooral in het vacuŁm van de ruimte gebruikt worden (niet zoveel te verontreinigen daar).

Maar inderdaad, ik zou het spul ook niet op mijn dak hebben willen liggen...
correctie, de F-16 kan niet gestart worden door de EPU, de EPU neemt echter wel alle taken -met uitzondering de aandrijving- over die de motor normaal doet. die tank is echter in 12 minuten leeg, en dan heeft het vliegtuig ineens de vliegeigenschappen van een piano. :+

het is ook uitsluitend bedoelt om het vliegtuig in de richting van een meer oid te sturen om hem dan een "ongecontroleerde" landing te laten uitvoeren.
Het klopt inderdaad dat hydrazine wordt gebruikt in o.a. F-16. Wie kan zich nog de grote koppen in de kranten herinneren toen een F-16 de grond kuste in Friesland.

Echter wordt hydrazine niet gebruikt om in geval van nood de motor weer te kunnen starten zoals wildhagen aangeeft. Beter gezegd het wordt niet gebruikt om de hoofdmotor welke voor de voortstuwing van de F-16 zorgt, te herstarten. Het wordt gebruikt voor een systeem welke ervoor zorgt dat het elektrisch vermogen en hydraulische druk beschikbaar blijft bij problemen met de hoofdmotor. Hierdoor blijft het toestel bestuurbaar en kunnen procedures worden uitgevoerd welke een mogelijk probleem met de hoofdmotor kan oplossen zoals bijvoorbeeld een herstart.

[Reactie gewijzigd door Ximinez op 13 februari 2010 15:53]

Hydrazine is gemeen spul, maar het wordt alleen tijdens de fabricage gebruikt als oplosmiddel, het zit niet in het eindproduct. Bij de chip fabricage wordt wel meer rotzooi gebruikt die je niet in je buurt wil hebben. Dat is op zich niet eens zo erg, als je het maar hergebruikt of onschadelijk maakt.
...die de vloeistof uitgloeit en laat uitharden.
Wat zou er dan nog overblijven van de hydrazine?
Koper, zink en zwavel zie ik liever ook niet in grote hoeveelheden in het milieu verdwijnen.
Tja...eerst zien en dan geloven.
Mijn kyocera panelen liggen sinds 2006 al met een rendement van 16% te zonnebaden. We kunnen met zijn allen wel gaan zitten afwachten, maar je kan ook gewoon lol hebben van een paar paneeltjes. Zo duur zijn ze nou ook weer niet.
Ik heb al zoveel van dit soort verhalen gelezen...en iedereen wacht af, met als gevolg dat er niks gebeurt.

Over panelen die licht doorlaten nog het volgende; al het licht dat doorgelaten wordt, wordt simpelweg niet gebruikt voor opwekking. Dus lager rendement per vierkante meter. Ook wat wegen betreft...laten we nou eerst eens de ruimte benutten die echt zinvol is, en nog ruimschoots voorhanden is: het dak.

[Reactie gewijzigd door Mistraller op 13 februari 2010 23:15]

Kantoor gebouwen lijken me tog echt de eerste stap.
Die hebben meestal een heel hoog glas oppervlak.
En die zonne glas panelen laten echt niet al het licht door, die laten meschien 70% van het zichtbare licht van het door, en absorberen wat uv licht op.
En ze zijn relatief goedkoop, dus winst gevend voor de kantoren.

En wegen gebruiken lijkt mij ook logisch. want van frictie kun je energy opwekken, en dit is vooral efficient met nano deeltjes die ook andere zonne panelen efficienter maken. Er word veel gereden op wegen tog. Het enige probleem hiervan is dat ze nog niet waten welke invloed nanodeeltje hebben op het miliue, ze weten wel dat carbon nano tubes geabsorbeerd word door levende cellen, dus meschien erg gevaarlijk.

Een andere recente ontwikkeling in zonnepanelen is dat ze verschillende lagen op elkaar maken met nano technology. Het voordeel hiervan is dat zee van meerdere licht frequenties energy kunnen maken. Dit was volgens mij ook met print technology maar niet van IBM.
ik hoop dat ze veel vooruitgang maken
want dan kun je net als gras rollen op je dak zonnecellen leggen
http://www.twanetwerk.nl/default.ashx?DocumentId=10344
gallium en indium
Waren net dit die metalen die bijna alleen in China gevonden werden en waar ze langzaam aan een stop op gingen zetten qua export. Dan zou dit helemaal super zijn want zo afhankelijk wil niemand zijn. Dan krijgen je hetzelfde als met olie dat we voor 99% afhankelijk zijn van het Afrikaanse continent..

[Reactie gewijzigd door bonus op 13 februari 2010 15:28]

Europa is vooral afhankelijk van rusland en noorwegen, niet echt afrika hoor.

en ik denk dat je afrika en midden oosten door elkaar haalt .
Ja idd dat bedoeld ik,het midden oosten |:( (Aardrijkskunde was nooit sterk)
Qua olie bedoelde ik meer Amerika, die zijn zo afhankelijk daarvan, dat zouden ze graag anders willen. Dit zou een alternatief zijn, maar gezien hun verbruik is het een druppel op een gloeiende plaat...

[Reactie gewijzigd door bonus op 13 februari 2010 15:30]

De VS is niet zozeer afhankelijk van olie uit het Middel-Oosten, maar wel aan olie in het algemeen. Ondanks dat het land de op 2 na grootste olieproducent is is het nog niet genoeg om aan de helft van de binnenlandse vraag te voldoen. Productie van 8,4 miljoen vaten per dag en een verbruik van 20,7 miljoen vaten per dag. De meeste olie die ze importeren komt uit Canada. 4,5 miljoen vaten per dag.

Maar de VS is niet het enige land dat afhankelijk is van olie import. Dat zijn we in nederland ook. En vele anderen met ons. Daarnaast wordt ruwe olie nog voor veel meer andere boehoeften gebruikt dan voor energie.

Zonnecellen vormen een alternatief in die energie behoefte, en kunnen natuurlijk ook parallel met olie in de energiehonger voorzien. Grappige is dat er veel meer energie is dan we nodig hebben. Het is alleen niet zo makkelijk voorhanden als olie, dat trouwens ook steeds verder gezocht moet worden.

Als deze cellen goedkoop te produceren zijn maakt het niks uit dat ze 'maar' een rendement hebben van net iets onder de 10%. Als ze stukken goedkoper te produceren zijn dan traditionele zonnecellen en de levensduur niet veel korter is is het goedkoper om iets meer oppervlak van deze cellen neer te leggen.
[...]


Waren net dit die metalen die bijna alleen in China gevonden werden en waar ze langzaam aan een stop op gingen zetten qua export. Dan zou dit helemaal super zijn want zo afhankelijk wil niemand zijn. Dan krijge je hetzelfde als met olie dat we voor 99% afhankelijk zijn van het Afrikaanse continent..
Amerika heeft zijn mijnen allang weer heropend. ;)

Edit/
Had het verkeerd onthouden, ze zijn bezig om verschillende mijnen te heropenen, zowel in zuid als noord amerika. En productie van bestaande mijn zijn opgevoerd. En zijn ook plannen voor nieuwe mijnen.

[Reactie gewijzigd door mad_max234 op 13 februari 2010 15:36]

Die metalen worden wel op andere plekken gevonden, maar bijna alleen in China gewonnen. Lage lonen, en in de Chinese mijnbouw kijken ze niet op een dode meer of minder...
Waren net dit die metalen die bijna alleen in China gevonden werden en waar ze langzaam aan een stop op gingen zetten qua export.
Ik weet even niet zeker of het inderdaad gallium en indium waren (dacht het wel ja), maar het punt was niet dat die (bijna) alleen in China gevonden worden, het ging erom dat ze (bijna) alleen in China gewonnen worden: in de rest van de wereld komt het ook wel voor, maar zijn er geen mijnen / zijn de mijnen gesloten.
[...]

Waren net dit die metalen die bijna alleen in China gevonden werden en waar ze langzaam aan een stop op gingen zetten qua export.
Die metalen zijn ook genoeg elders te vinden maar het is meer dat het in China grootschalig gedolven wordt met heel lage arbeidskosten, wat elders niet zo makkelijk te bereiken is.

Edit: dubbelpost...

[Reactie gewijzigd door Aham brahmasmi op 13 februari 2010 19:12]

Als je leest staat in het artikel dat die stoffen in de traditionele (dure) panelen worden gebruikt. Dus waarom vertel je dit ons?
Dit is een goede ontwikkeling! Uiteindelijk draait het om: rendement per eurocent.

Rendement is belangrijk, maar prijs minstens zo belangrijk. We hebben oppervlakte genoeg. Als er een zonnecel op de markt komt die bijv. maar 10 euro per vierkante meter kost, met een rendement van 5%, dan verwerken we dat toch gewoon overal in: daken, gevels, wegen, etc.

Rendement verbeteren is zeker goed, maar ik zeg: ontwikkelingen zoals in het artikel zijn beter.
Wegen lijkt me wel beetje erg ambitieus, niet dat je uit wegen geen energie kan halen maar ik denk dat je toch beter wat plaatsen kan kiezen die minder belast worden.

Maar dan heb je nog wel gelijk, gewoon alle daken volbouwen en je bent al heel ver.
Er zijn serieuze partijen die hier onderzoek naar doen. Voorbeeldje:

http://trendsupdates.com/...ntrys-power-requirements/
Er lijkem mij betere alternatieven dan zonnepanelen op wegdek, zoals pietzo electrische materialen (die stroom genereren als ze worden samengedrukt).
Als er file staat produceert een wegdek al een behoorlijk stuk minder zonnestroom in zo'n situatie.
Desalniettemin lijkt me het wel een vet idee voor vluchtstroken en wegen die weinig worden gebruikt.
Toch is het wel de toekomst, veel meer technologie verwerken in wegen. Combineer het verwerken van goedkope zonnepanelen met opslag / transport van energie en het verwerken van tft-achtige technologie en je hebt het wegdek van de toekomst:

-Dynamische lijnen voor verkeersbegeleiding
-Verlichting en waarschuwingssignalen
-Continue kunnen opladen van elektro-auto's

Beter het in de weg verwerken dan de weilanden er mee vol te planten, en ik vraag me af of alleen daken in de energiebehoefte kunnen voorzien.
Die is wel mooi, er is grote nood aan betaalbare zonnepanelen, want mensen kopen die nu enkel omdat ze zo gesubsideerd zijn. Als we zo doorgaan worden zonnepanelen voor iedereen betaalbaar en kunnen wij als mensen onafhankelijker worden van de energie maatschappijen en een groenere wereld creŽeren.
Go IBM!
naja, afhankelijk van IBM ;)
Iemand zal altijd wel het patent hebben.
Er zijn veel meer bedrijven en universiteiten die bezig zijn met betere zonne energy toepassingen. IBM is maar een klein percent.
Dit klinkt erg goed. Ik heb bij mij op de universiteit over een wetenschapper gelezen (werkt op de RuG) die gepromoveerd is met zijn onderzoek naar zonnecellen die in glas verwerkt worden zonder dat daarbij al het licht wordt geblokkeerd. Die werkten ook heel goed en zouden dus handig zijn voor kantoorgebouwen. Bovendien was het niet al te duur.

Zo blijkt dan wel dat er steeds meer mogelijkheden komen om energie te verkrijgen. Ik ben er erg blij mee, want we moeten op den duur toch een redelijk alternatief hebben en hoe meer opties ho beter.
Word wel eens tijd dat er een goedkoop alternatief komt. Dan kun je als gemiddelde burger ook eens gebruik maken van dingen als zonne-energie. Nu is dat alleen bereikbaar als je minimaal € 30.000 investeert en een koophuis hebt, want anders krijg je geen eens subsidie.
Kijk anders ook even op het tweakers duurzaam forum
Duurzame Energie deel 17

Voor zo'n EU 1500 heb je al hele leuke doehetzelf setjes bij reguliere leveranciers. En die kun je gewoon in het stopcontact prikken om stroom terug te laten leveren.
Het kan nog goedkoper.

Een beetje huis kun je 20 panelen op kwijt. (90 vierkante meter dak) De meeste waarschijnlijk slechts de helft of nog minder. Een niet te duur paneel kost EU 500. 20*500=10*1000= EU 10.000 Daar moet dan nog wel omvormer en wat installatiespullen bij.
Maar je bent dan wel ruim onder de 15.000 klaar.

Kan zo'n doehetzelf set uit? Ik kan er mijn vriezer/koelkast/cv en wat adapters mee van stroom voorzien.
Verbaast me steeds weer waar ze bij ibm research mee op de proppen komen. Toch maar weer een pluim.
Die hebben een goeie denktank vindt ik. En medewerkers die zelfstandig iets willen uitvinden worden ook nog geholpen ook. Mooie wisselwerking omdat de succesvolle medewerkers weer bij IBM aankloppen en IBM de technologie weer terugkoopt van zijn ex-medewerkers.

Zijn we weer een stapje verder in het bouwen van zonnepanelen die meer energie opleveren dan dat het energie kost om ze te bouwen. Wordt ooit nog wel eens een groene wereld.

Off topic:
En voor wie ooit eens de kans heeft bij IBM research in Hursley te komen neuzen. Het eten is geweldig, de sportfaciliteiten aanwezig en de omgeving is een groot park. Geweldige plek.
En niet te vergeten de medewerkers zijn top. En zij weten ook je uitgebreidde coffee, lunch,snack & high tea te vinden :9 Nog nooit zoveel nieuwe vrienden gemaakt.
Ja, Dit is een heele mooie ontwikkeling. Over een paar jaar zal het persentage hoger liggen en dan misschien ook in verf verwerkt worden :D whishful thinking

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True