+31 (0)85 3019 774

Zonnecellen

Zonnepanelen en zonnecellen zouden niet bestaan zonder baanbrekende ontdekkingen in de 19e en 20e eeuw. Hier wordt beschreven welke ontdekkingen ten grondslag liggen aan de huidige PV-technologie.

Fotovoltaïsche effect

Edmond Becquerel was de eerste onderzoeker die het fotovoltaïsche effect wist aan te tonen. Hij werkte op zijn negentiende in het laboratorium van zijn vader en wist elektriciteit op te wekken door een elektrode te beschijnen met verschillende soorten licht, waaronder zonlicht. De beste resultaten werden bereikt wanneer blauw of ultraviolet licht werd gebruikt en wanneer elektroden met een laagje lichtgevoelig materiaal zoals AgCl (Zilverchloride) of AgBr (Zilverbromide) werden bedekt. Hoewel hij voornamelijk platina elektroden gebruikte, nam hij ook wat activiteit waar met zilveren elektroden. Hij vond vervolgens een toepassing voor het fotovoltaïsche effect door het ontwerpen van een “aktinograaf”, een apparaat dat werd gebruikt om de temperatuur van verwarmde objecten te meten door het meten van de uitgestraalde lichtintensiteit.

Lichtgevoeligheid van selenium

De volgende belangrijke fotovoltaïsche ontwikkeling kwam voort uit de interesse in de lichtgevoeligheid (fotoconductieve effect) van selenium. Adams en Day (1877) ontdekten tijdens hun onderzoek een afwijking waarvan ze dachten dat deze kon worden verklaard door voltages die intern worden opgewekt. Ze deden verder onderzoek naar deze afwijking met behulp van proeven. Verhitte platina contacten werden in beide uiteinden van kleine cilinders met transparante selenium gedaan. De doelstelling van één van de onderzoeken van Adams en Day met dergelijke opstelling was om te zien ‘of het mogelijk is in het selenium stroom op te wekken door slechts de invloed van licht’.

Het resultaat was positief! Hiermee werd het fotovoltaïsche effect voor het eerst aangetoond in een opstelling met slechts vaste stoffen. Adams en Day stelden dat de opwekking van stroom door licht te wijten was aan door licht veroorzaakte kristallisatie van de buitenste lagen van het staafje selenium. Een aantal decennia verstreek vervolgens voordat ontwikkelingen in de natuurkunde meer inzicht in dit proces konden bieden.

De volgende belangrijke stap voorwaarts werd zeven jaar later gemaakt door het werk van Fritts (1883). Door gesmolten selenium samen te persen tussen platen gemaakt van verschillende metalen, maakte Fritts dunne Se laagjes die aan één van de platen bleven steken, maar niet aan de andere. Door bladgoud op het blootliggende selenium te drukken, maakte hij de eerste “dunne-film” fotovoltaïsche apparaten. Deze apparaten hadden een oppervlak van ongeveer 30 cm².

Hij was tevens de eerste die inzag welk enorme potentieel fotovoltaïsche apparaten konden hebben. Hij zag dat de apparaten tegen zeer lage kosten konden worden gefabriceerd, en merkte op dat ‘de stroom, als deze niet direct nodig was, kon worden “opgeslagen” in batterijen wanneer deze werd opgewekt (of kon worden doorgevoerd) naar een andere plek om daar gebruikt of opgeslagen te worden’.

Het duurde echter bijna vijftien jaar voor er opnieuw veel werk werd verricht op dit gebied.

Koper-koperoxide gelijkrichters als fotovoltaïsche cellen

Terwijl er onderzoek werd gedaan naar fotoconductieve effecten in koperoxide laagjes gevormd op koper, werd de gelijkrichtverwerking van de koper-koperoxide verbinding ontdekt. Dit leidde tot het ontwikkelen van groot-oppervlak gelijkrichters, snel gevolgd door de ontwikkeling van groot oppervlak fotocellen. Grondahl beschrijft de ontwikkeling van zowel koper-koperoxide gelijkrichters als fotovoltaïsche cellen.

Een spoel van Pb-draad dient als contactrooster met het door licht beschenen oppervlak van de cel. Deze aanpak werd vervolgens verfijnd door het metaal op het oppervlak te sputteren en dit deels te verwijderen om zo ‘een rooster te maken van elke gewenste fijnheid’. Het lijkt erop dat deze ontwikkelingen tot veel activiteit op dit gebied hebben geleid. Grondahl noemt 38 publicaties uit de periode 1930-1932 die gaan over koper-koperoxide fotovoltaïsche cellen.

Deze toegenomen activiteit heeft ook gezorgd voor hernieuwde interesse in selenium als fotovoltaïsche materiaal. Vooral Bergmann rapporteert over verbeterde selenium apparaten in 1931. Deze bleken beter dan de op koper gebaseerde apparaten en kregen commercieel de overhand. In 1939 rapporteerde Nix over een thalliumsulfide cel met vergelijkbare prestaties. 


 

Vrijblijvend advies en gratis offertes

contact persoon
  • De beste prijs voor zonnepanelen
  • Vrijblijvende offerte
  • Gratis advies van specialisten
  • Vergelijk & bespaar
Goed geïnformeerd
Beter geregeld
Als jij je gegevens achterlaat, gaan wij op zoek naar de meest geschikte offertes!

Handige links

Contact

© Zonnepanelen Company 2022 | Sitemap | Disclaimer | Partners | Vacatures |