Nieuw type zonnecel produceert elektriciteit én brandstof

[univers]

Een nieuwe type zonnecel zet vloeibaar water om in waterstofgas en doet dit tien keer effectiever dan andere technologieën. Daarnaast wordt er 10.000 keer minder kostbaar materiaal gebruikt om de zonnecel te maken.

Wetenschappers van de TU Eindhoven en Stichting FOM hebben in het wetenschappelijke vakblad Nature Communications een prototype van deze nieuwe zonnecel onthuld. Het basismateriaal galliumfosfide in de zonnecel is in staat om uit vloeibaar water de schone brandstof waterstofgas te vormen

Galliumfosfide is niet goedkoop om te produceren. Daarom gebruikten de onderzoekers een rooster met kleine nanodraden van galliumfosfide (GaP) met een dikte van 90 nanometer en een lengte van 500 nanometer. Deze draden werden vervolgens in bestaande zonnecellen geïnstalleerd.

Niet alleen konden de zonnecellen gebruikt worden om zonne-energie te ontvangen, maar ook slaagden de onderzoekers er in om waterstofgas te maken. Het rendement waarmee het waterstof werd gewonnen schoot met een factor tien omhoog, namelijk naar 2,9 procent. Dit is een record voor GaP-cellen, al hebben silliciumzonnecellen gekoppeld aan een batterij een hoger rendement van vijftien procent.

Er is dus nog wel winst te behalen en dan voornamelijk op het rendement. “Voor de nanodraadjes hadden we tienduizend keer minder van het kostbare GaP nodig dan in cellen met een plat oppervlak. Dat maakt dit soort cellen in potentie vele malen goedkoper”, zegt Bakkers. “Daarnaast is GaP ook in staat om zuurstof uit het water te onttrekken – dan heb je feitelijk een brandstofcel waar je zonne-energie tijdelijk in kunt opslaan. Kortom, voor een toekomst met zonnebrandstoffen kunnen we denk ik niet meer om galliumfosfide heen.”




(a) Bandgaps and positions of several important semiconductors with respect to the reduction and oxidation potentials of water, the band-edge positions of ZB GaP and WZ GaP are calculated from Mott–Schottky plots

http://www.nature.com/ncomms/2015/15071 ... s8824.html