Met fotonische kristallen kun je perovskietzonnecellen een fris kleurtje geven. Het maakt ze minder efficiënt maar wel veel beter verkoopbaar, stelt Oxford-onderzoeker Henry Snaith in Nano Letters.

Hij stelt voor om op deze manier elektrische auto’s een kleurtje te geven, maar hij denkt vooral aan de verwerking van zonnepanelen in de gevels van kantoorgebouwen. Op papier een ideale manier om grote hoeveelheden zonlicht te oogsten. Maar architecten vinden vies-bruine perovskietpanelen maar niks, zelfs niet als ze veel goedkoper zijn dan silicium en vrijwel net zo efficiënt.

Het idee is om ónder het perovskiet een laag aan te brengen van een fotonisch kristal, dat alleen licht van een bepaalde golflengte reflecteert. Het wordt opgebouwd uit een aantal lagen titaniumdioxide-nanodeeltjes, afgewisseld door laagjes siliciumdioxide-nanodeeltjes. Beide deeltjestypes vermeng je met een polymeer, dat je na afloop wegbrandt zodat je poriën in het materiaal overhoudt. Het perovskiet, in dit geval CH₃NH₃PbI_3-xCl_x, gaat hier overheen en vult de poriën geheel op.

Het gevolg is dat het fotonische kristal de kleur van het hele zonnepaneel bepaalt. Welke kleur het wordt, hangt af van de architectuur van de poriën en dus van de instellingen van het productieproces. In Oxford hebben ze al zes tinten gemaakt, variërend van donkerblauw via groen en geel tot oranje.

Nadeel is dat het perovskiet minder licht absorbeert, waardoor het rendement met zo’n dertig procent kan dalen. Maar volgens Snaith weegt de mogelijkheid om veel grotere oppervlakken te installeren, daar ruimschoots tegenop.

bron: C&EN