Chinese wetenschappers hebben een baanbrekende stap gezet in de wereld van duurzame energie met de ontwikkeling van perovskiet zonnecellen die een indrukwekkende 42% van binnenlicht kunnen omzetten in elektriciteit. Dit onderzoek, met experts van de Soochow Universiteit in Suzhou, China, opent deuren naar een toekomst waarin apparaten continu van stroom kunnen worden voorzien, zelfs in omstandigheden met weinig licht.
De kern van deze innovatie ligt in de perovskiettechnologie, een materiaal dat bekend staat om zijn efficiëntie in het omzetten van licht in energie. Hoewel traditionele perovskietcellen al hoge conversiepercentages van zonlicht laten zien (bijna 30%), kampten ze met een beperkte levensduur, vaak rond de 30 maanden. In contrast hiermee bieden de nieuwe, voor binnenontworpen cellen van de Chinese onderzoekers een continue levensduur van wel 6.000 uur. Deze verbetering in stabiliteit is bereikt door een geavanceerde 'hybrid-interlocked self-assembled monolayer' techniek. Deze methode versterkt de bindingsenergie tussen de cel en het indiumtinoxide substraat, wat resulteert in een aanzienlijk robuuster en duurzamer product.
De prestaties van deze cellen zijn veelbelovend. In laboratoriumtests konden ze succesvol een gele LED-lamp laten branden met behulp van een bureaulamp als lichtbron, en ook een elektronisch prijskaartje van stroom voorzien. Dit illustreert het potentieel voor het aandrijven van een breed scala aan kleine, internet-verbonden apparaten, zoals sensoren, slimme thermostaten en andere Internet of Things (IoT) apparaten, die momenteel vaak afhankelijk zijn van batterijen.
Vergeleken met conventionele silicium zonnepanelen, die een conversiepercentage van rond de 20-25% hebben en een levensduur van meer dan 30 jaar, tonen deze perovskietcellen een superieure prestatie onder binnenverlichtingsomstandigheden. Wetenschappers van University College London (UCL) hebben bijvoorbeeld ook vooruitgang geboekt met een 'triple passivation' techniek, die resulteerde in 37,6% efficiëntie onder 1000 lux licht. Deze ontwikkelingen in China en het VK benadrukken de snelle vooruitgang in de technologie voor binnenverlichting.
De implicaties voor de toekomst zijn enorm. De groeiende markt van IoT-apparaten, die naar schatting miljarden apparaten zal omvatten, vereist duurzame en onderhoudsvrije energieoplossingen. Deze nieuwe perovskiet zonnecellen bieden een uitkomst door de noodzaak van frequente batterijvervanging te verminderen, wat leidt tot minder afval en lagere onderhoudskosten. Het vermogen om apparaten continu van stroom te voorzien, zelfs in omstandigheden met kunstlicht, maakt ze ideaal voor toepassingen in kantoren, huizen en winkels.
Hoewel de technologie nog in ontwikkeling is, vertegenwoordigt deze doorbraak een cruciale stap richting een toekomst waarin onze apparaten zelfvoorzienend zijn en minder afhankelijk van traditionele energiebronnen. De focus op zowel efficiëntie als stabiliteit is essentieel voor de commerciële adoptie en de bredere implementatie van deze veelbelovende technologie.