Nieuwe ontwikkelingen in de wereld van zonnepanelen
Binnen de industrie die zich bezighoudt met de ontwikkelingen van zonnepanelen doen zich telkens nieuwe ontwikkelingen voor. Hierbij is de algemene trend dat zonnepanelen steeds efficiënter worden, de opbrengst in Wattpiek toenemen en, door gebruik van betere materialen, zonnepanelen steeds langer meegaan. Een van de ontwikkelingen die bijdraagt aan de verbetering van zonnepanelen, is de zogeheten Atomic Force Microscopy (AFM) ofwel de atoomkrachtmicroscopie. Wat is atoomkrachtmicroscopie precies en wat draagt deze techniek bij aan de efficiënte van moderne zonnepanelen?
Wat houdt AFM precies in?
Bij atomic force microscopy wordt een naald gebruikt die, zonder elektrische geleiding, een object kan bewerken. Met deze verbluffende techniek – die in 2019 doorontwikkeld is – kan er op nanoschaal elektrochemisch geprint worden en worden er structuren gemaakt voor een nieuwe generatie zonnecellen. Dit gebeurt via de naald van een microscoop, waarmee zonder gebruik van elektriciteit moleculen gestuurd en gemanipuleerd kunnen worden. Uniek aan de zonnecellen die met AFM gemaakt kunnen worden, is dat deze cellen niet alleen aan de bovenzijde licht opvangen, maar over het complete oppervlakte van het materiaal zonlicht opnemen. Feitelijk is hiermee dus de creatie van 3D-zonnecellen mogelijk. Verkennende onderzoeken hebben dit inmiddels aangetoond. Wat hiervoor nog wel moet gebeuren, is een verdere doorontwikkeling en het maken van hogere structuren met AFM. Het lijkt erop dat in de nabije toekomst deze ontwikkeling gaat doorzetten. Met als waarschijnlijk resultaat zonnecellen die een aanzienlijk grotere opbrengst aan zonne-energie kunnen genereren dan de huidige zonnecellen die in zonnepanelen aanwezig zijn.
De werking van atoomkrachtmicroscopie
Bij AFM wordt er via een microscopische naald (de tip) met aan het uiteinde een stripje op zeer korte afstand over een oppervlakte bewogen. De naald staat hierbij loodrecht op het oppervlakte en kan in horizontale, verticale en in rasterpatronen bewegen. Hierdoor kan niet alleen een bepaald oppervlakte verkend worden, maar ook een specifieke cellenstructuur aangebracht worden. Gezien de eerste testresultaten met zonnecellen, gaat AFM echt een revolutie ontketenen in de zonnepanelenindustrie. Toch moet er eerst nog doorontwikkeld worden, want zonnecellen op panelen hebben meer nodig dan alleen een basic AFM-structuur. Ook stoffen als gallium en arsenide zijn nodig voor goed werkende cellen.
Recente reacties