Onderzoekers van de University of California in Santa Barbara zijn erin geslaagd te achterhalen wat de nieuwe generatie fotovoltaïsche panelen verhindert hun potentiële rendement te bereiken.

Sinds de begindagen van de fotovoltaïsche technologie hebben wetenschappers en fabrikanten er voortdurend naar gestreefd het rendement van zonnepanelen te verhogen. Een recente doorbraak in dit verband zijn hybride perovskietcellen. Hoewel deze cellen goedkoper zijn en een groter deel van het zonnespectrum kunnen absorberen dan silicium, hebben zij het in de praktijk nog steeds moeilijk om hun theoretische efficiëntie van 25 tot 30 procent te halen.

In een studie die eind april in het tijdschrift Nature Material werd gepubliceerd, bevestigt een team van onderzoekers van de Universiteit van Californië in Santa Barbara te hebben vastgesteld wat het probleem was.

Een waterstofatoom

‘Er zijn verschillende hypotheses geopperd over defecten in de structuur van de hybride perovskieten die het rendement zouden kunnen beperken, maar tot nu toe dacht men dat de organische moleculen die men binnenin aantreft, intact bleven’, leggen de wetenschappers uit, in een communiqué dat door de site Numerama is doorgegeven.

Maar dankzij geavanceerde computerberekeningen konden zij ontdekken dat een waterstofatoom dat op deze moleculen aanwezig is, gemakkelijk kan losraken. Als direct gevolg daarvan ontstaat er een soort put die de bewegende elektrische ladingen insluit en ze onbruikbaar maakt.

Hoewel de identificatie van dit zwakke punt in hybride perovskietcellen zeker goed nieuws is voor de toekomst van de fotovoltaïsche energie, zal het nog wel even duren voordat deze ontdekking zich in de praktijk in verbeterde opbrengsten vertaalt.

Lees ook: Wat ’turquoise waterstof’ is en 5 andere weetjes over een universeel scheikundig element

(lb)