Zonnepanelen voor binnenshuis

Organische zonnecellen nemen hun rol op in het IoT

Zweedse en Chinese onderzoekers ontwikkelden zonnecellen die licht binnenshuis efficiënt omzetten in elektriciteit. Inspiratiebron vormden organische zonnecellen. Die zijn flexibel en vrij goedkoop te produceren. Ook laten ze zich vrij eenvoudig aanpassen om andere golflengtes licht om te zetten in energie. De meeste functionele organische zonnecellen vereisen een mix van twee materialen. Wanneer de zonnecellen actief zijn, doneert het ene materiaal elektronen, het andere materiaal accepteert. De mix van donor- en acceptormateriaal bepaalt welk type licht de zonnecellen omzetten in energie.
In de studie presenteert het team een donor/acceptor-combinatie die zo is afgesteld dat er zichtbaar licht wordt geabsorbeerd. Dat betekent dat deze zonnecellen uitstekend uit de voeten kunnen met het licht in huizen.

Rol in IoT
De wetenschappers ontwikkelden twee varianten van deze organische zonnecellen, een van 1 cm², de andere 4 cm². De kleine zette ca. 26,1% van het licht om in elektriciteit, de grotere 23%. Ze genereren echter slechts een beperkte hoeveelheid energie. De kleine kan bij blootstelling aan omgevingslicht met een intensiteit tussen de 200 en 1.000 lux iets meer dan 1 V leveren. Toch kunnen ze een rol spelen in onze toekomst. Veel IoT-apparaten consumeren kleine hoeveelheden energie. Efficiënte zonnecellen kunnen ze aandrijven door omgevingslicht om te zetten in elektriciteit.

Verschillende vormen en kleuren
Organische zonnecellen zijn flexibel en kunnen in principe overal worden toegepast. Ze kunnen ook verschillende vormen en kleuren krijgen, zodat ze kunnen dienstdoen als decoratie en tegelijkertijd ons Internet of Things aandrijven. Zover zijn we nog niet. De zonnecellen zijn nog een stuk efficiënter te maken, door de mix van donor- en acceptor-materialen nauwkeuriger af te stellen. Zo zou een efficiëntie boven de 40% haalbaar zijn. Ook de stabiliteit van de zonnecellen vraagt verder onderzoek.