Grafeen blijkt veelbelovend materiaal voor zonnecellen

Onderzoekers van diverse laboratoria hebben een nieuwe toepassing voor grafeen gevonden: als materiaal voor efficiënte fotovoltaïsche cellen. Zonnecellen met grafeen zouden meerdere elektronen per opgevangen foton kunnen genereren, waardoor het rendement verhoogd wordt.

Een experiment dat door onderzoekers van het Spaanse onderzoeksinstituut Institute of Photonic Science in Barcelona werd uitgevoerd, toont aan dat fotonen meerdere elektronen los kunnen maken in grafeen. Dat principe van een cascade, waarbij de energie van een enkel foton verdeeld wordt, levert zonnecellen met een hoger rendement op dan bij materialen als silicium. Grafeen heeft echter vooralsnog te weinig lichtabsorberend vermogen om als zonnecel dienst te doen.

De onderzoekers uit Barcelona werkten samen met internationale onderzoekslabs als het Massachusetts Institute of Technology in Amerika, het Duitse Max Planck Institute for Polymer Research en het Spaanse Graphenea S.L. Donostia-San Sebastian. Het experiment waarmee het cascade-effect werd aangetoond, toonde tevens een hoge efficiëntie in de omzetting van lichtenergie in elektrische energie aan.

De onderzoekers vuurden lichtpulsen met een bekend aantal fotonen af op grafeen, waarbij bleek dat meer elektronen werden vrijgemaakt wanneer uv-licht werd gebruikt dan wanneer ir-licht werd verzonden. De volgende stappen bestaan uit het beter absorberen van licht en het aftappen van de elektrische stroom die gegenereerd wordt.

Reacties (26)

[Triblade_8472]

Klinkt leuk. Zal wel lang duren voor zo het echt nuttig in kunnen zetten. Veel van dit soort wetenschappelijk fantastische nieuwtjes zijn 'veelbelovend'. Nu nog daadwerkelijk inzetbaar.

Ligt het aan mij of is grafeen een soort wondermiddel tegenwoordig?

• nieuws: Onderzoekers combineren grafeen met nanobuisjes voor elektrodes
• nieuws: Grafeen blijkt inzetbaar als nanoantenne
• nieuws: Visualisatietechniek toont nut grafeen als bouwsteen voor halfgeleiders
• nieuws: Nokia werkt aan telefoons met grafeen
• nieuws: Grafeen ingezet als 'drieweg-transistor'

enz...
Edit: Zie voor meer: http://tweakers.net/zoeken?keyword=grafeen

[Reactie gewijzigd door Triblade_8472 op 25 juli 2024 19:05]

[JoSoFijn]

Het was de 19de zelfs in EenVandaag:
http://www.eenvandaag.nl/...gaat_de_wereld_veranderen

[Anoniem: 436362]

Ik kan me nog herinneren dat een professor bij mij op de uni (RuG) zei "Grafeen wordt the next best thing de komende jaren". Mooi dat dit inderdaad waar blijkt te zijn voor zonnecellen en ook oplaadbare batterijen.

Stel je voor: Complete achterkant van je smartphone is dunne zonnecel die dan je batterij oplaad.

[Anoniem: 80466]

Stel je voor: Complete achterkant van je smartphone is dunne zonnecel die dan je batterij oplaad.

Niet echt een zinvolle toepassing.
* Zonde want korte levensduur telefoon vs lange levensduur zonnecellen
* Zonde want telefoon zit meestal in broekzak of tas.
* Zonde want telefoon in zon leggen is niet echt goed voor telefoon
* Handig alleen voor telefoondieven die meer telefoontjes voor het grijpen krijgen.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 80466 op 25 juli 2024 19:05]

[bigbadbull]

Zonde 3 is geen zonde, want als de zonnecellen effectief zonne straling in energie omzetten, gaat dit het opwarmen tegen, de warmte kan maar 1 keer omgezet worden ofwel in warmte (ook energie) of in elektriciteit.
Natuurlijk zal je toestel nog steeds warm worden, maar minder door de zon.
misschien door het opladen van de batterij.
Maar je toestel zou effectief minder warm moeten worden dan zonder zonnepaneeltje

[NBK]

Deze cellen werken op UV niet op IR dus je telefoon wordt gewoon warm.

[Buggle]

Je telefoon zou inderdaad niet warm worden als het rendement 100% zou zijn. Aangezien zonnecellen sowieso maximaal zo rond de 40% zitten bij de allerduurste toepassingen en een toepassing op je mobiel andere prioriteiten heeft (kosten, levensduur, productie) zal dat maximaal zo'n 10-15% zijn aan rendement. De rest is dus gewoon warmte, kort door de bocht.
Mobiel in de zon leggen is gewoon niet slim.

Alternatief is natuurlijk een losse zonnecollector met een micro-usb/laadkabeltje eraan. Dan kun je je mobiel uit de zon leggen, maar heb je wel de voordelen van de collector. Die kun je langer gebruiken dan de levensduur van je mobiel en omdat het een dedicated toepassing is kunnen daar ook hogere kwaliteit cellen in.

[Carakas]

Klinkt leuk. Zal wel lang duren voor zo het echt nuttig in kunnen zetten. Veel van dit soort wetenschappelijk fantastische nieuwtjes zijn 'veelbelovend'. Nu nog daadwerkelijk inzetbaar.

Ligt het aan mij of is grafeen een soort wondermiddel tegenwoordig?

• nieuws: Onderzoekers combineren grafeen met nanobuisjes voor elektrodes
• nieuws: Grafeen blijkt inzetbaar als nanoantenne
• nieuws: Visualisatietechniek toont nut grafeen als bouwsteen voor halfgeleiders
• nieuws: Nokia werkt aan telefoons met grafeen
• nieuws: Grafeen ingezet als 'drieweg-transistor'

enz...
Edit: Zie voor meer: http://tweakers.net/zoeken?keyword=grafeen

Als dat zo doorgaat zal er binnenkort wel een artikel komen waarin staat dat de prijs voor grafeen snel stijgt omdat met het voor alles gebruikt

[D.oomah]

Grafeen is relatief makkelijk te maken. Het is gewoon grafiet (koolstof) maar dan één laagje.

[Grrrrrene]

Grafeen is helemaal niet makkelijk te maken* in nuttige hoeveelheden. Dat het "gewoon" uit koolstof bestaat, maakt het niet goedkoop. Diamant bestaat ook "gewoon" uit koolstofatomen, maar goedkoop is dat ook niet te noemen en "eenvoudig na te maken" is het ook niet.

quote: http://en.wikipedia.org/w...Occurrence_and_production

In 2008, graphene produced by exfoliation was one of the most expensive materials on Earth, with a sample that can be placed at the cross section of a human hair costing more than $1,000 as of April 2008 (about $100,000,000/cm2). Since then, exfoliation procedures have been scaled up, and now companies sell graphene in large quantities. On the other hand, the price of epitaxial graphene on SiC is dominated by the substrate price, which is approximately $100/cm2 as of 2009. Even cheaper graphene has been produced by transfer from nickel by Korean researchers, with wafer sizes up to 30 inches (760 mm) reported.

* Nou, vooruit, het kan met een potlood en een plakbandje, maar goed. Het is niet zo alsof we eenvoudig even een heel dak kunnen bedekken met grafeen en dat dat ook nog een beetje kosteneffectief is.

[Reactie gewijzigd door Grrrrrene op 25 juli 2024 19:05]

[Durandal]

Monocrystallein Silicium is ook makkelijk te maken. Je haalt gewoon het zuurstof uit zand en stapelt het netjes op in laagjes.

(not)

[kakanox]

Sommige stoffen zijn uitzonderlijk handig in te zetten. Als er honderden jaren geleden al Tweakers was geweest had één van je voorouders dit vermoedelijk gepost met betrekking tot ijzer. Of silicium.

[South_Styler]

Ja, het lijkt er sterk op dat grafeen een wondermiddel is. Het is vrij breed inzetbaar en niet al te duur (wat natuurlijk altijd kan veranderen). Het is alleen de vraag of alle toepassingen zich lonen, want op dit moment is er veel onderzoek maar nog geen echt praktische toepassing. Dat gaat ook nog jaren duren. Dan blijkt dat het toch niet goed toe te passen is, vanwege allerlei beperkingen en dan is het geen wondermiddel meer.

[Aham brahmasmi]

Ligt het aan mij of is grafeen een soort wondermiddel tegenwoordig?

Het zou zomaar zo kunnen uitpakken. Bedenk maar wat voor wondermiddel silicium is gebleken, de afgelopen 30+ jaar.

[Ayiko]

Bedenk ook wat een wondermiddel asbest is: brandwerend, (akoestisch) isolerend, slijtvast, goedkoop, bestand tegen chemicaliën en weer en wind, enz. Het is zeer bruikbaar voor rioolbuizen, remmen voor vrachtwagens, golfplaten, schouwen, als bodembedekking, in gebouwen/vloeren, isolatiemateriaal, bloembakken, gasmaskers, enz

Maar als je de vezels inademt riskeer je 10-50 jaar later te overlijden aan asbestose, mesothelioom of longkanker. Daarom dat het gebruik ervan nu verboden is.

[freaq]

mischien meerdere lagen van grafeen onder elkaar als een laminate,
want als het absorberend vermogen niet hoog genoeg is (logisch met materiaal 1 atoomdikte dik)
dan kunnen zeg 150 lagen daar wel voor zorgen, terwijl de uiteindelijke materiaalkosten nog steeds minimaal zijn (nog steeds een extreem dunne film).

enige probleem is nu nog kosteneffectief grafeen maken... maar er wordt hierop al zoveel progressie geboekt ik denk dat grafeen/buckyballs/nanotubes echt voor een 2e electronische revolutie zullen gaan zorgen. soortgelijk silicon dat 30 jaar geleden heeft gedaan.

[matthias098]

Meerdere lagen grafeen op elkaar leggen lijkt me nogal nutteloos want dan verkrijg je grafiet. Grafiet heeft niet deze "wonder" eigenschappen van grafeen.

[NBK]

Laagje siliciumoxide ertussen en je grafeen blijft grafeen

[Anoniem: 399807]

Zolang het maar niet het asbest wordt van onze tijd...

[johanneslol]

Mooi Ik kan zulke ontwikkelingen alleen maar toejuigen. Ik hoop dat zonne energie over 10 jaar net zo normaal is als olie nu !

[Anoniem: 430776]

voor al die mensen die geïnteresseerd zijn in wat ze doen met grafeen aan de universiteit Gent.

http://www.nano.ugent.be/

[Batiatus]

Mooi spul blijkt dat te zijn! Hoor veel over het grafeen en dat het ook veel met elektrischiteit kan doen.

Dit lijkt me overigens ook een mooie feature als die er komt:
http://www.dumpert.nl/med...laden_in_30_seconden.html

[Buggle]

Ik lees eigenlijk al tien jaar lang allerlei toffe verhalen over grafeen, maar ik krijg onderhand een beetje het idee dat het het buzzword van de technologiesector is. Iedereen heeft het erover, maar het is al zo lang 'the next best thing' dat ik me af begin te vragen of het niet gewoon grotendeels een subsidietrekker is voor onderzoekers.

[Peatsmoke]

Om de artikelen te lezen heb je een gebruiksnaam en ww nodig...