Customize Consent Preferences

We use cookies to help you navigate efficiently and perform certain functions. You will find detailed information about all cookies under each consent category below.

The cookies that are categorized as "Necessary" are stored on your browser as they are essential for enabling the basic functionalities of the site. ... 

Always Active

Necessary cookies are required to enable the basic features of this site, such as providing secure log-in or adjusting your consent preferences. These cookies do not store any personally identifiable data.

No cookies to display.

Functional cookies help perform certain functionalities like sharing the content of the website on social media platforms, collecting feedback, and other third-party features.

No cookies to display.

Analytical cookies are used to understand how visitors interact with the website. These cookies help provide information on metrics such as the number of visitors, bounce rate, traffic source, etc.

No cookies to display.

Performance cookies are used to understand and analyze the key performance indexes of the website which helps in delivering a better user experience for the visitors.

No cookies to display.

Advertisement cookies are used to provide visitors with customized advertisements based on the pages you visited previously and to analyze the effectiveness of the ad campaigns.

No cookies to display.

Campus

Gespannen zonnecellen

We moeten groen, duurzaam, ecologisch – maar de eerste de beste zonnecel die je op je dak plaatst, gaat binnen zes jaar stuk. Gelukkig helpen vier TU-studenten het milieu een handje met hun bachelor-eindproject bij 3mE.

/p>


Wie anno 2012 niet tenminste één apparaat of woning laat draaien op zonne-energie, kan zich niet meer vertonen. Je mobieltje met zonnecellader, de lantaren in de tuin, of misschien zelfs panelen op je dak; eigenlijk ontkom je er niet meer aan. Al zou je soms wel willen, want de meest gebruikte zonnecellen zijn weliswaar betaalbaar, maar brengen binnen een paar jaar al minder tot geen energie meer op. En niemand weet hoe dat komt.


Toen was daar het bachelor-eindproject van 3mE-studenten Floris Achterberg (23), Robert ten Broek (25), Floris Brands (24) en Joost Geraedts (28). De opdracht: ‘Solar panels forever’. Tja, dat kun je ruim invullen. Achterberg: “Wij besloten te kijken naar dunne-film-zonnecellen. Die zijn flexibel, goedkoop en breed toepasbaar. Ze hebben alleen één probleem: ze moeten lang meegaan om financieel rendabel te zijn, maar in de praktijk gaan ze vaak binnen zes jaar al kapot. Niemand weet waardoor dat komt.” Wat men wel weet, is dat de binding tussen de laagjes waaruit die zonnecel bestaat kapot gaat. “Misschien komt er teveel spanning op, dachten wij, want die dingen worden vaak gemonteerd in aluminium frames. Dat zou een elektrisch spanningveld kunnen veroorzaken.”


Het was een wilde gok, dus fundamenteel onderzoek was gewenst. De vier studenten besloten zonnecellen te simuleren die zes jaar buiten zijn gebruikt – op het dak van een woning bijvoorbeeld. “Het zou namelijk zomaar kunnen dat in die zes jaar een chemische reactie plaatsvindt, waardoor de cel opeens uit heel andere stoffen bestaat. Dat konden we met behulp van röntgendiffractie bekijken.”

Ze bouwden hun eigen meetopstelling. “Lastig, want hij moest temperaturen weerstaan tussen de 185 en 400 graden, en hij mocht geen spanning geleiden”, vertelt Achterberg. Daarin ontdekten ze iets opmerkelijks: dunne-film-zonnecellen dragen al spanning bij zich zodra ze in de fabriek van de band rollen, waarschijnlijk doordat ze bij hoge temperatuur gefabriceerd worden. Tel daarbij op dat de ene laag bij warmte meer uitzet dan de andere, en je hebt dé ingrediënten voor de gevreesde ‘delaminatie’, waarbij de lagen loslaten.


“Dat was nooit eerder aangetoond”, zegt Achterberg trots. Niet dat het ze een vermelding in Science oplevert, daarvoor was het onderzoek niet volledig genoeg. “Maar het is goed voor de duurzaamheid van de zonnecel”, aldus de student. “Nu we weten waardóór hij kapot gaat, kunnen we hem verbeteren.”


Onderzoek: ‘Mechanische spanningen in dunne-film-zonnecellen bij degradatie’

Eindcijfer: 7

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.