Een nieuw record in de wereld van de zonnecellen: een rendement van 47,1 procent. Onderzoekers van het Amerikaanse National Renewable Energy Laboratory (NREL) bouwden een speciale zonnecel die een ongekend hoge efficiency haalt. In de praktijk zal het rendement lager, maar nog steeds hoog uitvallen.

Deze week verscheen een artikel over de zonnecel in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Energy. De onderzoekers van het NREL bereikten het hoge rendement met een speciaal soort cel: hij heeft zes soorten materialen, verdeeld over 140 laagjes. Samen zijn deze laagjes niet dikker dan een haar.

De siliciumcellen die in de meest gangbare zonnepanelen zitten, zetten niet elk deel van het licht even goed om in elektriciteit. Daarom kunnen de zogeheten ‘junction’-cellen die uit meerdere verschillende lagen bestaan uitkomst bieden. Elke laag pakt een apart deel van het lichtspectrum en werkt op dat deel beter dan een cel die het hele spectrum in één keer opvangt.

Geconcentreerd zonlicht

Het record van 47,1 procent is ongekend. Dit haalden de onderzoekers echter wel in een laboratorium met een kunstmatige zon, die 143 keer sterker en geconcentreerder was dan het gewone zonlicht. Maar ook met een opstelling met een lamp met de kracht van één zon haalde de cel nog een efficiency van 40 procent.

Dat soort cijfers zijn volgens de onderzoekers ook in de praktijk te halen, door het zonlicht te concentreren met spiegels. Spiegels zijn goedkoop en door de hogere efficiency zijn er minder cellen nodig, denken de onderzoekers. “In vergelijking met siliciumcellen heb je dan maar een honderdste of zelfs een duizendste van de hoeveelheid materiaal nodig”, vertelt onderzoeker Ryan France in het persbericht. Dat zou de kosten van zonne-energie (nog) verder omlaag kunnen brengen.

Dure zonnecellen

De vraag is of de productie van deze zonnecel rendabel is. Het ontwerp is ingewikkelder dan dat van een siliciumcel en vereist meer soorten materiaal. Het NREL werkt echter hard om de kosten van dit soort zonnecellen omlaag te brengen, zodat er in de toekomst een hogere opbrengst uit zonneparken gehaald kan worden.