Twee Duitse en een Frans onderzoeksinstituut hebben gezamenlijk een nieuw record voor het omzetten van zonlicht in elektriciteit gevestigd. Ze verbeterden hiervoor de prestaties van een nieuw type zonnecel dat drie jaar geleden ontwikkeld werd.
De zonnecellen werden door het Duitse Helmholtz Zentrum en het Fraunhofer-instituut en het Franse CEA-Leti ontwikkeld en geproduceerd door Soitec. De zonnecellen bestaan uit vier sub-eenheden: fotovoltaïsche cellen met vier verschillende karakteristieken. De subunits zijn gevoelig voor licht van verschillende delen van het spectrum van zonlicht, waardoor hun gezamenlijke lichtgevoeligheid een breed spectrum, van infrarood tot ultraviolet, beslaat. Het recordrendement van 44,7 procent is een verbetering van een eerder record, van 43,6 procent, dat de onderzoekers in mei dit jaar vestigden.
De zonnecellen worden ingezet in zogeheten concentrator photovoltaics, waarbij zonlicht wordt geconcentreerd tot vele malen de normale intensiteit. Voor het record werd een concentratie van 297 'zonnen' gebruikt, wat een intensiteit van 1000W/m² opleverde. De onderzoekers maken gebruik van halfgeleidermateriaal in de III-V-groep, waarbij de vier lagen of subunits als één monolithische cel worden geproduceerd. De onderzoekers willen op termijn cellen produceren die een rendement van 50 procent kunnen behalen. Ter vergelijking: een huidige commerciële zonnecel heeft een rendement van tussen de 10 en 20%.
Het zal overigens nog wel even duren voor zonnecellen met dit rendement op je dak liggen. Doorgaans zijn de fabricagemethoden dan wel de grondstoffen voor dit soort experimentele cellen nog te duur voor massa fabricage. En het is natuurlijk wel de bedoeling dat je de aanschaf uiteindelijk een keer terugverdient.