Zonnecellen, van licht naar elektriciteit

Zonnecellen, om precies te zijn fotovoltaïsche cellen, zijn onderdeel van een zonnepaneel. Wanneer er licht op deze zonnecellen valt, wordt het zonlicht direct omgezet in bruikbare elektrische energie. De eerste waarneming van dit foto-elektrische effect was in 1839, maar het duurde tot 1905 dat dit effect natuurkundig werd verklaard door Albert Einstein. Waar bestaat de zonnecel uit en waarom is wetenschappelijk onderzoek hiernaar nog steeds van belang?

Halfgeleider

Het foto-elektrisch effect vormt de basis van zonnestroom. In zonnepanelen worden zonnecellen gemonteerd die over het algemeen bestaan uit silicium (Si). Silicium is een atoom en is een halfgeleidend materiaal, wat betekent dat het slechts deels elektriciteit kan vervoeren. Om deze reden bestaat een zonnecel uit twee lagen silicium, waartussen een elektrische stroom ontstaat als er licht op valt. Deze gelijkstroom wordt door een omvormer omgezet in wisselstroom, die voor de meeste huishoudelijke apparaten nodig is.

Wetenschappelijk onderzoek

Een belangrijk deel van de stimulering van zonne-energie is het onderzoek naar zonnecellen. Silicium is een relatief zwaar en breukgevoelig atoom en daarnaast duur in de productie. Wereldwijd wordt wetenschappelijk onderzoek verricht naar nieuwe materialen voor de zonnecel. Het doel hiervan is bij te dragen aan een efficiëntere en goedkopere zonnecel. Daarnaast heeft het tot doel om de verhoging van de duurzame energieopbrengst en het grootschalig gebruik ervan rendabel te maken. De meest recent onderzochte variant is een zonnecel van plastic.

Wil je weten welk type energie het beste bij je past? Energie vergelijken