Sommige technieken redden het niet door trivialiteiten. Ik heb wel eens gehoord dat een grijze cyperse kat weg moest toen haar baasjes nieuw meubilair kochten. Daar paste geen grijs bij. Iets minder triviaal is de kleur van siliciumzonnepanelen. Ik heb het altijd vreemd gevonden dat zonnepanelen van die lelijke platte blauwe vlakken moeten zijn. Je zou toch zonnepanelen in de vorm van pannen kunnen maken. Elon Musk heeft mijn wens in vervulling doen gaan. Nu hebben onderzoekers van het Amolf in Amsterdam groene zonnecellen gemaakt, een tikje minder rendement (10% is zo’n %punt), dat wel.

Een andere verbazing van me is waarom de overheid al niet lang verplicht heeft op alle nieuwbouwhuizen in de sociale sector zonnepanelen te plaatsen. Hoe dan ook, nu komt het plaatsen van zonnepanelen vaak neer op een investering van huiseigenaren en net als ik hebben die huiseigenaren vaak wat tegen die lelijke gladde vlakken.
Dat heeft geleid tot een heus onderzoek van het Amolf met een serieuze publicatie in een gerenommeerd tijdschrift. De Amolf-onderzoekers ontwikkelden een techniek om zonnepanelen te voorzien van een nanopatroon dat groen licht weerkaatst. Daardoor zien de panelen er groen uit (ik weet niet of dat mijn bezwaar wegneemt), maar het betekent ook dat het groene deel van het zonnespectrum niet bijdraagt aan de energieproductie. Vandaar die vermindering van eentiende van het energetisch rendement in vergelijking met onbehandelde zonnepanelen.

Minder efficiënt

“Sommige mensen vragen zich af waarom je zonnecellen minder rendabel zou maken, maar we maken zonnecellen mooi zonder al te veel rendementsverlies”, zegt onderzoekster Verena Neder. “Onze methode de kleur te veranderen is niet alleen makkelijk toe te passen maar ook interessant voor architecten en zou het gebruik kunnen stimuleren.”

Veel onderzoek naar zonnecellen richt zich op het verhoging van het rendement en verlaging van de prijs. Momenteel is 22% rendement onder ideale omstandigheden mogelijk. Er zijn al gekleurde zonnepanelen op de markt, maar daarbij worden verven en kleurstoffen gebruik en die plegen een veel grotere aanslag op het rendement dan de nanostructuren van Amolf, zeggen de onderzoekers.
Neder en de haren gebruikten een rubber stempel (?) om de rijen nanostructuren (een soort tonnetjes) op het oppervlak aan te brengen. Elk tonnetje is ongeveer 100 nm (1 nm = eenmiljardste m oftewel eenmiljoenste mm) en verstrooit een bepaald deel van licht van het zonnespectrum. De vorm van het tonnetje bepaalt welke golflengte wordt weerkaatst, dus er zijn meer kleuren dan groen mogelijk. Hoeveel het rendement lager wordt is afhankelijk van welk licht door de tonnetjes wordt weerkaatst. Groene zonnecellen hebben in plaats van 22% een rendement van 20%.
“Deze techniek is makkelijk in een fabriek toe te passen”, zegt mede-Amolfer Albert Polman. “Je zou een rubber stempel met de afmeting van een zonnepaneel kunnen gebruiken waarmee je de nanostructuren in een keer aanbrengt.” En, o ja, van vrijwel elke gezichtshoek blijft een groen paneel groen (of een rood rood enz.)
De onderzoekers werken inderdaad ook aan rode en blauwe (zijn die al niet blauw?) zonnecellen. Als ze die drie basiskleuren hebben dan kunnen ze de zonnecellen de kleur geven die de klant wenst. Polman: “Je moet dan diverse nanodeeltjes combineren. Als de deeltjes erg dicht bij elkaar zitten dan kunnen ze gaan wisselwerken en dat verandert de kleur. Wit zal de echt grote stap zijn.” Maar is het uiteindelijk rendement van het witte zonnepaneel? 0%?

Bron: EurekAlert