Nieuwe zonnecel werkt als oor
Een nieuw ontwerp van MIT op basis van metamateriaal is mogelijk veel efficiënter in het opvangen van zonlicht dan bestaande zonnecellen. Metamaterialen worden ook wel gebruikt als onzichtbaarheidsmantel of superlens.
Onderzoek aan een van de meest prestigieuze technische universiteiten ter wereld, het Massachusetts Institute of Technology, toont het gebruik van metamateriaal in zonnecellen. Hiermee bereiken de wetenschappers van MIT een ongekend hoge conversie van zonlicht naar elektriciteit.
Huidige zonnecellen kunnen vaak maar een zeer beperkte bandbreedte aan lichtgolven omzetten in energie. Daarbij moeten de lichtstralen ook nog eens onder een zeer specifieke invalshoek binnenkomen.
Binnenoor
Nicholas X. Fang, hoogleraar technisch ontwerp aan de MIT, vergelijkt de nieuwe zonnecel met de functies van het binnenoor, wat reageert op verschillende geluidsfrequenties op verscheidene punten in de verkleinende gang. “Het oor splitst de frequenties en verzamelt ze op verschillende dieptes, op gelijke wijze verzamelen [de zonnecellen van metamateriaal] fotonen, ofwel elektromagnetische stralingen, op verschillende dieptes,” vertelt Fang.
Zo beschouwd zijn de huidige zonnecellen oren die maar een paar toonhoogtes kunnen verstaan en dan alleen als ze recht in het oor worden geschreeuwd.
“De efficiëntie van het nieuwe ontwerp is boven de 95 procent, voorheen kon deze efficiëntie alleen worden bereikt met een extreem breed paneel,” stelt Kin Hung Fung, één van de onderzoekers.
Metamateriaal
Het ontwerp van de nieuwe zonnecel bestaat uit verschillende lagen metaal en een isolerend materiaal en wordt binnenkort gepubliceerd in Nano Letters, een wetenschappelijk tijdschrift van de American Chemical Society.
