In het wetenschappelijk tijdschrift Science is een onderzoek gepubliceerd dat aantoont hoe een slim laagjessysteem van verschillende materialen een recordconversie kan behalen. Duitse onderzoekers combineerden de twee gangbare materialen perovskiet en silicium, waardoor bijna 30% van zonne-energie kon worden omgezet in stroom.

De bovenste laag van de cel bestaan uit perovskiet, een kristal dat al langer onderwerp van gesprek is in de branche. Onder het laagje perovskiet bevindt zich een laag silicium, waar bijna alle zonnepanelen op dit moment van worden gemaakt. Een combinatie van die twee levert een cel die maar liefst 30% van de opgewekte zonne-energie om weet te zetten in stroom.

Blauw en rood

Los van elkaar behalen beiden een resultaat van zo’n 20%. Dat een combinatie meer oplevert, komt doordat de materialen ieder hun eigen specialiteit hebben. Perovskiet absorbeert voornamelijk rood licht, terwijl silicium beter groen en blauw licht opneemt.

Het is echter niet eenvoudig om twee materialen zo samen te voegen dat ze hun werk goed kunnen doen. Nadat de laag perovskiet een deel van de elektronen heeft geabsorbeerd, moet het restant door het materiaal heen naar de onderliggende siliciumlaag. Met een paar hightech materialen die elektronen in de juiste richting sturen, werd het uiteindelijk mogelijk om deeltjes naar het sicilicum te leiden.

Perovskiet niet perfect

Er wordt momenteel al gekeken naar de mogelijkheden om het systeem op grote schaal te produceren. Die kost niet al teveel moeite denken de onderzoekers. Hoewel perovskiet als een veelbelovend materiaal gezien wordt, is het bij lange na niet perfect. Het kristal is bijvoorbeeld vrij kwetsbaar. Teveel zonlicht werkt averechts en ook regen heeft een fikse invloed op de werking van de panelen. Er lopen dan ook onderzoeken naar een beschermende coating.