Er is mogelijk een nieuwe uitvinding gedaan die in de toekomst de wereld van de zonne-energie wel eens op zijn kop zou kunnen gaat zetten – en hij is gedaan door een kind van 12. De jonge William Yuan uit Portland, Orgegon (VS) is hoogbegaafd en heeft al zowel nanotechnologie als kernfusie bestudeerd. Nu is hij met zijn nieuwe vinding en globale visie hard op weg naar het oplossen van de wereldwijde energiecrisis. Het begon allemaal met lego – waar hij nanotechnologie toepaste om robots te lanceren. Plotseling kreeg de jongen een idee, geïnspireerd door de zon en zijn lego.
3D-zonnepanelen?!
“Zonne-energie wordt eigenlijk te weinig toegepast, terwijl er maar weinig problemen zijn met het concept,” zei hij. Aangemoedigd door zijn natuurkunde-leraar ontwikkelde het wonderkind vervolgens een 3D-zonnecel. “Gewone zonnecellen zijn 2D en staan slechts één keer lichtinteractie toe,” zei Yuan. Deze cel kan zowel zichtbaar als UV-licht absorberen. “Ik realiseerde me dat ik op een goed spoor zat.” Aanvankelijk geloofde hij zij eigen berekeningen niet. “Deze zonnecel kan nooit zoveel elektriciteit opwekken; zoveel extra licht kan hij nooit verzamelen,” dacht hij. In zijn idee maakt hij gebruik van nanotubes van koolstof om de geleiding van elektronen te verbeteren; alleen dit idee al levert een verdubbeling op in de licht-elektron conversies. Naast dit baanbrekende concept, heeft hij op de computer een simulatieprogramma geschreven waarmee zogenaamd zonnetorens geoptimaliseerd kunnen worden.
Mogelijkheden
Als zijn berekeningen kloppen, en dat lijkt zo te zjn, absorberen 3D zonnecellen zo’n 500 keer meer licht dan de commerciële zonnecellen en 9 keer meer licht dan de high-tech cellen gebruikt in de ruimtevaart. “Dit zou zonne-energie een rendabele vorm van schone energie maken, zelfs in het noordwesten van de VS,” zei Yuan. Terwijl universiteitsstudenten met maffe zonne-auto’s op de proppen komen en de universiteit van Oregon aankomt met zonnepanelen die de snelweg verlichten, denkt de 12-jarige Yuan globaal.
“Het zou een zeer positieve impact kunnen hebben op de maatschappij en het milieu,” zei hij. De volgende stap in zijn idee is het kunnen ontwikkelen op grote schaal en uiteindelijk marketen van zijn idee. Yuan vliegt maandag naar Washington om een beurs van $25.000 (Davidson Fellowship award) in ontvangst te nemen, waarmee hij zijn onderzoek naar 3D-zonnecellen op de been kan houden. We kunnen niet wachten!
Lees ook: zonneregenpanelen.
Huidige zonnepanelen nog interessant?
Je vraagt je misschien af of een investering in zonnepanelen van vandaag nog wel interessant is. De winst van zonnepanelen is vergelijkbaar met een rente van 6 procent op een spaarrekening (aldus MilieuCentraal). Hierdoor zijn zonnepanelen een uiterst rendabele investering. Vraag je de btw op je zonnepanelen terug? Dan verhoog je het rendement met 1%, wat betekent dat je de winst van de panelen kunt vergelijken met een spaarrekening van 7 procent. Zou je willen weten wat de kosten voor jouw opdracht zullen zijn? Vraag dan vrijblijvend tot 6 offertes aan van diverse lokale zonnepaneel specialisten en bespaar tot 30% op de kosten.
Hier geldt de wet van de remmende voorsprong. De huidige zonnepanelen zijn al weer verouderd.
licht-elektron conversies? licht wordt niet omgezet in elektronen, het maakt elektronen vrij in een halfgeleider zoals silicium.
jan: en waar wordt dat foton dan verstopt?
Zo meneer de natuurkundige
..totdat we ontdekken dat de zonne-energie eindig is?
Windrichtingen veranderen door het opstellen van velden met zonne-panelen, met alle gevolgen vandien.. (inderdaad, dat doen velden met windmolens ook..).
Inderdaad, dat denk ik dus ook. Ben volledig leek, maar weet wel, dat elke kracht, of omzetting van energie een bepaalde uitwerking heeft. Net als de vleugelslag van 1 vlinder invloed heeft op de omgeving. Wil niet zeggen, dat deze omzetting van licht net zo destructief is als de omzetting van b.v. olie o.i.d. Maar het blijft oppassen geblazen….
Waar kan ik de Wet van de remmende voorsprong vinden. Ik zou graag meer info ontvangen over deze wet.
Zie. Een voorbeeld dat daar niet genoemd wordt is Blackberry, dat een zo groot marktaandeel had in de smartphone-technologie, dat het bedrijf neit verder of te traag ontwikkelde en zich liet inhalen door Apple en Samsung
Die wet is al weer verouderd.
De huidige zonnecellen hebben een rendement van 15-20%. Het ontgaat mij een beetje hoe dit nog 500x verbeterd kan worden…
Het huidige rendement van 15-20% is erop gebaseerd dat 1 foton 1 electron vrijmaakt en dat gebeurt inefficient.
Ook kan slechts een heel klein deel van het spectrum van zonlicht zo worden benut.
Als je een veel groter deel van het spectrum kunt benutten, zeg 80% ipv 5%, kun je veel meer electronen oogsten dan met een traditionele fotocel.
Dat lijkt hier het geval, zodat je alleen al daarom op zo’n 40x zoveel van het zonlicht benut dan nu het geval is.
Als de efficientie 80% is ipv 15-20% dan kom je op 4×40 is 160x.
Als klap op de vuurpijl kan met de nieuwe vinding 1 foton omgezet worden in meerdere electronen, afhankelijk van de energieinhoud van het foton.
Dat levert een factor van, stel, gemiddeld 3 op en zo kom je op 3×160 is 480x totaal.
Zoiets moet het zijn volgens mij.
breder spectrum gebruiken, en betere conversie bij grotere invalshoek.
Verder ben je beperkt in de hoeveelheid energie die de zon uitstraalt, maar als je alles weet te vangen met je nieuwe cel dan haal je makkelijk 500 X. Maar gemakkelijk zal het niet zijn 🙂
Toch bijzonder dat een bericht van 7 (!!!) jaar geleden nu opeens zoveel aandacht krijgt. Ik ben benieuwd wat de ontwikkeling de afgelopen 7 jaar is geweest.
Op quora.com meldt ene Elon dat de firma Solar3D dit in productie heeft genomen. Dat bedrijf heet nu Sunworks (http://sunworksusa.com/).
Waarschijnlijk leidt dit tot een nieuwe, niet eerder ontdekte windrichting Jeanne…
De vraag van DCT kwam ook bij mij op? De cijfers lijken rendementen boven de 100 % op te leveren. Hoe zit dat?
Uitvinding ligt in de schuiven van de oliebaronnen.
Als energie uit de zon het nieuwe goud kan zijn, waarom duiken dan niet veel multinationals in deze goldrush?
Omdat multinationals een verdienmodel hebben dat gebaseerd is op grootschalige, dus gecentraliseerde energie-opwekking. Op die manier komen de inkomsten hun kant op. Als iedereen zelf zijn eigen duurzame energie kan opwekken, dan worden de multinationale energieboeren overbodig. Er is een transitie nodig van fossiele energie naar duurzaam. Simpel omdat de voorraden fossiel op een gegeven moment op zijn of niet meer rendabel te exploiteren. Die ontwikkeling houden de multinationals dus sowieso niet tegen. Wel kunnen ze proberen om die transitie zo lang mogelijk tegen te houden, bijvoorbeeld door met andere vormen van grootschalige energie-opwekking te komen, zoals schaliegas. Het is aan de politiek om dat te doorzien en daar een stokje voor te steken.
Dit soort ontwikkelingen maken dat de transitie versneld kan worden. En waarom zouden sommige beroepen kunnen verdwijnen als er modernere voor in de plaats komen, en zou dit niet gelden voor de energiesector? Ik juich dit soort ontwikkelingen van harte toe!
Geert van Schaik, jij zegt, ‘het is aan de politiek om dat te doorzien en daar een stokje voor te steken.
Van de politiek hoef je daar niet op te rekenen want die heulen met de grote energiebaronnen die gewoon het een en ander toeschuiven om dit soort ontwikkelingen tegen te houden.
helaas is dus niks mee gebeurt ,.is afgekocht of afgebrand of omgelegd ,.
Hahaha…wat een wetenschappers allemaal….denk dat we het maar mooi aan William moeten overlaten….??
is hetzelfde als 45jaar geleden de auto op waterstof kan rijden en efectief bewezen alleen de machtiste kunnen daar over beslissen niet de gewone man zoals decenia bezig is
Ook de originelen van Tesla zijn verdwenen.
Prima werk.