Wetenschappers uit Groot-Brittannië, China en Zwitserland hebben een revolutionaire doorbraak aangekondigd in de ontwikkeling van zonnecellen. Ze hebben een nieuw type perovskiet zonnecel gecreëerd dat in staat is om elektriciteit op te wekken uit kunstmatige binnenverlichting. Deze innovatie opent deuren naar een toekomst waarin kleine elektronische apparaten, zoals afstandsbedieningen en diverse sensoren, kunnen worden aangedreven zonder de noodzaak van traditionele batterijen.
Perovskiet, een materiaal dat bekend staat om zijn hoge efficiëntie in lichtconversie, vormt de kern van deze nieuwe technologie. Eerdere uitdagingen met perovskieten, zoals instabiliteit en defecten in de kristalstructuur (bekend als 'cap'-defecten), die de elektronenstroom belemmeren en tot degradatie leiden, zijn door het internationale onderzoeksteam aangepakt. Door een combinatie van drie chemische additieven, waaronder rubidiumchloride, toe te passen, is een uniforme kristalgroei met minimale vervorming bereikt. Dit resulteert in een aanzienlijk stabieler en efficiënter materiaal.
In laboratoriumomstandigheden hebben de nieuwe fotovoltaïsche cellen een recordrendement van 37,6% behaald in het omzetten van licht in elektriciteit. De duurzaamheid is eveneens significant verbeterd: na 100 dagen onder kantoorverlichting behielden de cellen 92% van hun oorspronkelijke capaciteit. Zelfs onder zwaardere testomstandigheden, zoals 300 uur bij 55°C en intense verlichting, bleven de panelen 76% van hun capaciteit behouden, een aanzienlijke verbetering ten opzichte van conventionele perovskietcellen die onder vergelijkbare omstandigheden 47% van hun efficiëntie verloren.
Deze doorbraak is bijzonder relevant gezien de verwachte groei van het Internet of Things (IoT). Tegen 2030 wordt verwacht dat er 500 miljard IoT-apparaten zullen zijn, wat een enorme uitdaging vormt voor de energievoorziening. De nieuwe zonnecellen bieden een efficiënte en kosteneffectieve oplossing om deze apparaten van stroom te voorzien, waardoor de afhankelijkheid van batterijen en de bijbehorende afvalproblematiek aanzienlijk verminderd kan worden. Onderzoekers schatten de levensduur van de nieuwe panelen op meer dan vijf jaar en er lopen momenteel onderhandelingen met partners voor massaproductie en marktintroductie.