Cafeïne verbetert werking zonnecellen

kijkmagazine

2019-04-26 16:00:04

cafeïne

Niet alleen wij blijken een energiestoot te krijgen van een bakkie pleur. Volgens onderzoekers zou cafeïne ook perovskiet-zonnecellen een boost geven.

Heerlijk toch, een kop koffie om je dag mee te beginnen. De cafeïne uit dat bakje troost geeft je precies de boost die je nodig hebt om aan de slag te gaan. Volgens onderzoekers aan de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA) en het Chinese Solargiga Energy zijn we daarin niet alleen. Zo zou cafeïne ook perovskiet-zonnecellen een flinke boost geven, schreef het team onlangs in vakblad Joule.

Lees ook:

Perovskiet

Zonnecellen gemaakt van perovskiet (materiaal met een kubusvormige kristalstructuur) staan al enige tijd in de spotlights. Ze zijn namelijk een stuk simpeler en goedkoper om te maken dan reguliere zonnecellen. Helaas zijn ze, hoewel ze een aardige inhaalslag maken, nog niet zo efficiënt en stabiel als huidige varianten.

Precies daar, ontdekten de onderzoekers, kan cafeïne bij helpen. Hoewel het begon met een grapje in de trant van ‘misschien hebben de zonnecellen gewoon een bakje koffie nodig’, realiseerde het team snel dat daar wel iets in zat. De structuur van cafeïne is namelijk zo dat het kan aangrijpen op dat van de voorlopers van het perovskietnetwerk.

Een van de cafeïne-infused perovskiet-zonnecellen. © Rui Wang en Jingjing Xue

Cafeïneboost

Het team voegde cafeïne toe aan veertig van de zonnecellen. De wisselwerking tussen de cafeïnemoleculen en de loodionen in de perovskietlaag zorgde ervoor dat de kristallisatie tot ‘kubisch netwerk’ vertraagde. Zonder cafeïne duurt dat proces 2 seconden. Mét het goedje werd dat tussen de één en twee minuten.

Het resultaat van die vertraagde kristalgroei bleek niet alleen een steviger en stabieler eindmateriaal, ook de omzetting van licht tot energie in de ‘koffiecellen’ nam sterk toe.

De duur van het kristallisatieproces met (zwart) en zonder (rood) cafeïne. © Wang et al, 2010/Joule

Concurrentie

Hoewel een ‘shot cafeïne’ de werking van perovskiet-zonnecellen dus aanzienlijk lijkt te verbeteren, menen de onderzoekers dat het niet op andere zonnecellen zal werken. Het goedje zou namelijk alleen aangrijpen op die specifieke perovskietstructuur en dus alleen de perovskieten boosten. Zo denken de onderzoekers dat de eerder al veelbelovende perovskiet-zonnecel in de toekomst echt een waardig concurrent van huidige, conventionele varianten zal worden.

Bronnen: Joule, EurekAlert!, IEEE Spectrum

Beeld: Rui Wang en Jingjing Xue; Wang et al, 2010/Joule

KIJK 5/2019Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!







Bestel hier de nieuwste editie!




Meer Nieuws

DRONE FOTOWEDSTRIJD

Doe mee met je mooiste

dronefoto en maak kans op een van de fantastische prijzen