Nieuw type zonnecel oogst ook ‘hete elektronen’

Voor de efficiëntie van een zonnecel geldt het zogenaamde Goudlokje-principe: het systeem is zo gevoelig dat het enkel binnen de juiste grenzen functioneert. Als invallende lichtdeeltjes (fotonen) een energie bezitten die hoger is dan de band gap van de halfgeleider waaruit de zonnecel is samengesteld, dan worden ze niet omgezet in vrije elektronen, maar in nutteloze warmte.  Hebben ze een te lage energie, dan vliegen ze ongehinderd door het zonnepaneel heen.

De nutteloze warmte is pas het eindproduct van de hoogenergetische fotonen. In een tussenstadium worden ze omgezet in hoogenergetische, ‘hete’ elektronen. Deze elektronen ‘leven’ echter niet lang genoeg om ze mee te kunnen nemen in de stroomproductie.

Nederlandse fysici zijn er nu in geslaagd de levensduur van de hete elektronen zodanig te verlengen (met een factor duizend) dat ze alsnog kunnen worden ‘geoogst’. Ze bouwden daarvoor een nieuwe, hybride zonnecel vervaardigd uit een perovskietstructuur gebaseerd op het metaal tin.

In theorie schuift de maximaal haalbare efficiëntie van zonnecellen – in theorie – daardoor op van 33 procent naar liefst 66 procent.