Foto-elektrochemische cel
Eenfoto-elektrochemische cel(PEC) is eenzonneceldie doorfoto-elektrochemielicht omzet inelektrische energie.Sommige typen verenigen de eigenschappen van een zonnecel en eenaccuin zich en zijn in staat energie chemisch op te slaan.
Een typische cel bestaat uit eenhalfgeleidendefotoanodeen een metaalkathodedie in eenelektrolytis ondergedompeld.
Sommige foto-elektrochemische cellen produceren direct elektrische energie, terwijl andere waterstof produceren in een proces gelijkend opelektrolysevan water.
ZieDSC (zonnecel)voor het hoofdartikel over dit onderwerp.Een type dat elektrische energie produceert, wordt DSC (dye-sensitized solar cell) genoemd, een kleurstofgevoelig gemaakte zonnecel. Dit type cel bevat zeer poreus nanokristallijntitaniumoxide(nc-TiO2) waaraan kleurstofgeadsorbeerdis.
TiO2is een van de eerste materialen die in defoto-elektrochemiebekend werd. Het voordeel van dit materiaal is dat het bijzonder robuust is; het nadeel is dat debandgaperg groot is en slechts een miniem deel van het zonlicht (alleenUV) nuttig gebruikt wordt. Door toevoeging van de kleurstof wordt dit probleem voor een aanzienlijk deel opgeheven. Het zichtbare licht wordt eerst door de kleurstof ingevangen en de ontstaneladingdragersvervolgens in deenergiebandvan TiO2ingespoten.
Fotogeneratiezonnecel
[bewerken|brontekst bewerken]In het type dat waterstof produceert, treedt deelektrolysevan water naarwaterstofgasenzuurstofgasop wanneer deanodemetelektromagnetische stralingwordt bestraald. De door dezonne-energiegeproduceerde waterstof kan opgeslagen en getransporteerd worden.
De fotogeneratiecellen hebben een hoger rendement dan de vereiste 10% voor economische toepassing. Een belangrijk probleem is decorrosievan halfgeleidende materialen bij direct contact met het water.
Zonnebatterijen
[bewerken|brontekst bewerken]Een ander type is in staat elektrische stroom te leveren, maar desgewenst deze ook op te slaan. Dit type heeft het voordeel dat er een constante stroom uit kan worden betrokken, terwijl de cel gedurende de zonnige uren zichzelf weer oplaadt. Een voorbeeld daarvan is eensulfide/polysulfide-cel gebaseerd op de halfgeleider CuInSe2,die begin jaren 80 enige tijd in Rohovot Israël is uitgetest. Het rendement was echter niet bijzonder hoog (5-6%).