Zonnecelefficiëntie naar 8,2 procent, toch een record

Een team van Chinese en Zwitserse onderzoekers hebben een zonnecel ontwikkeld met een efficiëntie van 8,2 procent. Dat klinkt nogal mager, aangezien al fotovoltaïsche cellen zijn gefabriceerd met een efficiënte van meer dan twintig procent. Het gaat dan ook niet om een halfgeleidergebaseerde stroomgenerator, maar een zogenaamde Grätzel-cel, ook wel een dye-sensitized solar cell. Ook daar waren al beter presenterende exemplaren van gemaakt, maar die hebben een geleidende vloeistof nodig.

Een standaard Grätzel-cel bestaat uit een poreuze film van nanodeeltjes, (meestal titaandioxide) voorzien van een verfcoating. Het geheel is ondergedompeld in een elektrolyt. Zonlicht exciteert het pigment, waardoor een elektron in het titaandioxide en een ’gat‘ in het elektrolyt worden geïnjecteerd. Dit type zonnecellen zijn relatief eenvoudig en goedkoop te maken, maar de aanwezigheid van vloeistof maakt ze niet al te robuust. Ze wilden nogal eens gaan lekken omdat de verpakking de geest gaf door langdurige blootstelling aan de elementen.

Om deze beperking te overkomen werkten naamgever Grätzel en zijn collega‘s een nieuw concept uit. Zij vervingen het elektrolyt door een mengsel van drie zouten, die in de juiste verhouding een stroperige vloeistof vormen. De resultaten wijzen uit dat de zoutmix niet alleen langdurig stabiele zonnecellen mogelijk maakt, maar dat die ook een record zetten voor Grätzel-cellen zonder vloeistof.