In 2008 werd vanwege een aantal technologische doorbraken de dunne-film technologie voor het eerst gezien als een mogelijke heilige graal voor duurzame energie. Hoewel de dunne zonnecellen qua rendement (nog) onder moeten doen voor de traditionele op silicium-gebaseerde zonnepanelen, zijn ze dusdanig goedkoop te produceren dat ze qua netto kosten per kWh vaak al goedkoper zijn dan deze ‘ouderwetse’ zonnepanelen. En er gloort sinds kort nog meer hoop aan de dunne horizon: en Australisch-Nederlandse uitvinding belooft de opbrengst van dunne-film zonnecellen dusdanig op te gaan voeren, dat zonne-energie qua prijs misschien wel eens de concurrentie aan zou kunnen gaan met vervuilende ‘grijze’ stroom. Het mooie is: de vinding zit met name qua productie heel simpel is elkaar.
Zilveren nanodeeltjes verbeteren dunne-film zonnecellen
Australische en Nederlandse onderzoekers hebben ontdekt, dat het “bestrooien” van het oppervlak van een dunne-film zonnecel met zilveren nanodeeltjes de hoeveelheid licht die de cel absorbeert behoorlijk laat toenemen. Traditionele dunne-film cellen zijn vanwege de zogenaamde ‘band gap’ van silicium minder goed in het absorberen van de langere (rood) en kortere (blauw) golflengtes van het zonlicht. De elektronen in zilver zijn echter zeer gevoelig voor het hele spectrum aan zichtbaar licht; bij instraling zenden ze zogenaamde plasmonen uit. Dit zijn elektromagnetische golven die zich over het oppervlak van de zonnecel voortplanten. Deze golven kunnen, in tegenstelling tot het oorspronkelijk licht, w&eactue;l door het silicium worden omgezet in stroom. Het netto resultaat is eigenlijk dat de ‘onhandige’ golflengtes door het zilver worden omgezet in ‘hapklare brokjes’ voor het silicium. Hierdoor kan de zonnecel als geheel ook overweg met het langgolvige rood en het kortgolvige blauw.
Volgens de wetenschappers kan deze doorbraak het absorberend vermogen van de zonnecel in ‘lastige’ golflengtegebieden bijna vertienvoudigen. Zilver is een duur materiaal, maar volgens analisten is er dusdanig weinig zilver benodigd, dat een zonnecel mét zilveren hagelslag maar een paar cent duurder is dan zonder.
