VU Magazine 1990 - pagina 319

over weer en geen weer, in 20 tot 30 procent van ons elektricitcitsgebruik kunnen worden voorzien. De elektriciteit zou echter ongeveer vier keer duurder zijn dan die uit de elektriciteitscentrale. Het uiteindelijke succes van de zonnecel hangt daarom voornamelijk van de kostprijs af. Om die omlaag te brengen worden in het onderzoek twee wegen bewandeld: de efficiëntie moet omhoog en de produktieprijs omlaag zodat er straks meer stroom vloeit uit goedkopere cellen.

D

oor de huidige generatie zonnecellen wordt slechts ongeveer 10 procent van de beschikbare zonne-energie in elektriciteit omgezet. In vergelijking tot de natuur is dat overigens heel aardig; bomen en planten benutten niet meer dan 2 procent. In beide gevallen is één van de oorzaken van de ogenschijnlijke verspilling dat het zonlicht uit verschillende kleuren bestaat, terwijl het omzettingsproces in zowel de zonnecel als een bladgroenkorrel kleurspecifiek is. Bladgroen absorbeert bijvoorbeeld vooral rood. Andere kleuren, zoals groen, worden minder opgenomen fvandaar die groene bladkleurj. Door zonnecellen over elkaar aan te brengen in lagen die zijn afgestemd op verschillende kleuren, kan het verlies worden gereduceerd. Ook is de efficiëntie van zonnecellen te vergroten door hun kwaliteit te verhogen. Dat betekent het gebruik van extra zuivere en gave materialen en nog meer precisie bij het vervaardigen van de cellen. Op deze manieren hoopt men het rendement te kunnen verdubbelen. Deze geavanceerder zonnecellen zullen echter ook aanzienlijk duurder zijn. Niet alleen de prijs is overigens een probleem. Ook andere zaken dreigen het sprookje van de schone energiebron te verstoren. De produktie van de huidige generatie zonnecellen blijkt energieverslindend en vervuilend te zijn. Er worden de milieugevaarlijke stoffen arseen en cadmium gebruikt, zij het in geringe mate. Grootschalige introductie van zonnecellen zou het overheidsbeleid tegen de verspreiding van deze twee zware metalen doorkruisen. Het zuiveren van de grondstof silicium vergt veel energie. Grootschalige introductie zou dus een grote VU-MAGAZINE—SEPTEMBER 1990

Proefopstelling v(Kjr het uittesten van zonnecellen in een FOM-laboratorium foto FO.M/HU

hoeveelheid energie kosten. Weliswaar laat die energie zich naderhand terugverdienen, maar dat lost het introductieprobleem niet op: een aanzienlijk beslag op de bestaande energiebronnen. Eerst moet dus vervuilende energie worden gezaaid om naderhand schone energie te kunnen oogsten. Als alternatief heeft men een 'broedscenario' verzonnen, waarin zonnecellen de energie opwekken voor de produktie van meer zonnecellen. Dit beperkt echter weer de snelheid waarmee de cellen zouden kunnen worden ingevoerd.

D

e oplossing van de problemen waarmee het onderzoek worstelt zou wel eens uit een onverwachte hoek kunnen komen. Er tekent zich een koerswijziging af die opmerkelijk genoeg breekt met het diep gewortelde streven naar hogere kwaliteit en daarentegen kiest voor laagwaardiger maar daardoor ook goedkopere en energiezuiniger ontwerpen. In de nieuwe mode in het zonnecel-

onderzoek wordt de micro-elektronica verlaten, waaraan het historisch nauw verwant is. Zonnecel en chip zijn beide gebaseerd op de eigenschappen van zogenaamde halfgeleiders. De lichtgevoeligheid van deze materialen maakt het noodzakelijk dat chips lichtdicht worden ingepakt fin kleine zwarte doosjesj. Lichtstralen kunnen de loop van elektronen door een chip verstoren, en de schakeling zo in de war brengen. In zonnecellen wordt van deze nood een deugd gemaakt door ervoor te zorgen dat de verstoorde elektronen het snoertje in worden gestuwd, richting gebruiker. Door de verwantschap heeft het zonnecel-onderzoek in de loop der jaren mee kunnen profiteren van de grote onderzoeksinspanning in de micro-elektronica. Het heeft daardoor altijd voor de hand gelegen de materialen en technieken uit de micro-elektronica te adopteren zonder daaraan veel eigen fundamenteel onderzoek te verrichten. Daarin is nu verandering gekomen. Er wordt 9

Deze tekst is geautomatiseerd gemaakt en kan nog fouten bevatten. Digibron werkt voortdurend aan correctie. Klik voor het origineel door naar de pdf. Voor opmerkingen, vragen, informatie: contact.

Op Digibron -en alle daarin opgenomen content- is het databankrecht van toepassing. Gebruiksvoorwaarden. Data protection law applies to Digibron and the content of this database. Terms of use.

Printen