Bij de ontwikkeling van betere zonnepanelen draait alles rond de zoektocht naar betere kristallen. In zonnecellen, die samen zonnepanelen vormen, zit materiaal dat uit synthetische kristallen bestaat. Hoe beter men die kristallen kan maken, hoe beter de cellen licht in energie omzetten.

Onderzoekers van twee Amerikaanse instellingen, de Arizona State University en het Georgia Institute of Technology, hebben een nieuwe manier gevonden om zogeheten InGaN-kristallen (gemaakt van indium, gallium en nitride) te maken.

Honingraten

De kristallen moeten in lagen worden opgebouwd en dat mislukt vaak. “De ontwikkeling van die lagen kun je vergelijken met het in elkaar passen van twee honingraten met een verschillende celgrootte”, zegt Fernando Ponce, die aan het onderzoek meewerkt. “Door het verschil in grootte kun je de cellen niet regelmatig rangschikken.”

De wetenschappers hebben een methode gevonden om zo’n kristal wel laag per laag te op te bouwen. Het resultaat lijkt op een perfect kristal. “Ook de lichtsterkte was die van een perfect kristal, iets wat niemand in ons onderzoeksveld voor mogelijk had gehouden.”

Ook leds

Met de nieuwe methode kunnen fotovoltaïsche cellen en ook leds worden gemaakt die veel efficiënter zijn. Volgens de onderzoekers kunnen ze op het vlak van efficiënte alle records breken.

“Zonnecellen die records breken, zijn nog niet voor morgen”, zegt Alan Doolittle, die het onderzoek leidt. “Maar deze doorbraak kan wel ogenblikkelijk een langdurige impact hebben op lichtgevende apparaten. En ze kan van de op een na grootste groep van halfgeleiders, de III-nitriden, een echte speler maken bij de ontwikkeling van zonnecellen.”