Door een laagje nanodeeltjes tussen twee ruiten te klemmen, kunnen we van een doodgewoon raam een zonnepaneel maken. Dit maakt het mogelijk om zonne-energie te gebruiken in steden waar de ruimte voor zonnepanelen beperkt is.
‘Als we ons werk goed hebben gedaan, zal niemand weten dat ze er zijn’, zegt Hunter McDaniel, oprichter van de Amerikaanse materiaalfabrikant UbiQD. Samen met zijn collega’s ontwikkelde hij transparante zonnepanelen die niet te onderscheiden zijn van gewoon glas.
Er wordt nu gewerkt aan testopstellingen in Nederland en de Verenigde Staten. Daarin worden panelen gebruikt met een grootte van één vierkante meter. De panelen zetten zo’n 3,6 procent van het zonlicht dat ze opvangen om in elektriciteit. Ter vergelijking: ondoorzichtige zonnepanelen hebben een rendement tussen de 15 en 20 procent.
Heersen zwermen killerdrones straks over het slagveld?
Een luchtruim gevuld door kunstmatig intelligente killerdrones, die autonoom bepalen wie blijft leven en wie zal sterven. Hoe waarschijnlijk is dat?
Laagje dots
De transparante zonnepanelen bestaan uit twee lagen glas die aan elkaar zijn gelijmd met een polymeer dat nanodeeltjes bevat, zogeheten quantum dots. Dat zijn hele kleine halfgeleiders die bestaan uit een kern van koperindiumsulfide met daaromheen een schil van zinksulfide.
Wanneer je zulke nanodeeltjes blootstelt aan uv-licht, laten ze fotonen (lichtdeeltjes) los. Die bewegen vervolgens via de transparante ruit naar de rand, waar zonnecellen zitten verstopt. Die zonnecellen zetten de fotonen vervolgens om in elektrische stroom. Omdat de werkelijke panelen in het kozijn zitten, is er niks geks aan het raam te zien.
Er is niet veel nodig om de ramen om te toveren in zonnepanelen: slechts 1,7 procent van het gewicht van het polymeer bestaat uit quantum dots. De dots zijn niet giftig en relatief goedkoop te produceren, zegt McDaniel.
Tint
De zonnepaneelvensters zijn een beetje bruinig van kleur. Het team heeft echter al laten zien dat ze ook ramen met een grijze of grijsblauwe tint kunnen produceren. Daarvoor gebruiken ze een blauwe kleurstof.
Ook de transparantie van het glas kan naar smaak worden aangepast, van licht tot donker. Hoe donkerder de ruit, hoe groter de energieopbrengst. Er wordt dan immers meer licht geabsorbeerd. ‘Het is in principe een bijna lineair verband’, zegt McDaniel.