Verdieping

Perovskiet maakt waterstof

25 september, 2014
Wnt-website
Combineer een perovskietzonnecel op een slimme manier met elektrodes van nikkel en ijzer, en je kunt met zonne-energie water splitsen met maar liefst 12,3 procent rendement. Het zou een doorbraak kunnen zijn, suggereert een Science-publicatie. De uitvinding komt uit het lab van Michael Grätzel (École Polytechnique Fédérale de …

 

Combineer een perovskietzonnecel op een slimme manier met elektrodes van nikkel en ijzer, en je kunt met zonne-energie water splitsen met maar liefst 12,3 procent rendement. Het zou een doorbraak kunnen zijn, suggereert een Science-publicatie.

De uitvinding komt uit het lab van Michael Grätzel (École Polytechnique Fédérale de Lausanne), die al jaren wordt getipt voor een Nobelprijs vanwege zijn ‘organische’ zonnecellen die kleurstoffen gebruiken om zonlicht om te zetten in eeen elektronenstroom.

Dit keer is er weinig organisch aan. Grätzel had drie goede redenen om te kiezen voor perovskietcellen op basis van CH3NH3PbI3. Ten eerste is dat spul redelijk goedkoop, ten tweede kun je er hoge rendementen mee halen (in dit geval 15,7 procent) en ten derde halen perovskietcellen een potentiaalverschil van meer dan 1 V, zodat je er maar twee in serie hoeft te zetten om water te kunnen splitsen. Van andere typen zonnecellen heb je er drie of vier nodig.

De elektrolysecel, die er aan vast zit, is dan weer ontworpen voor een zo laag mogelijke (over)potentiaal. Bovendien mochten de gebruikte elementen niet schaars zijn. Uiteindelijk kwam Grätzel uit op een nikkelschuim, waarvan het oppervlak is gecoat met nikkelhydroxide met een beetje ijzer er door. Dit materiaal is bifunctioneel: je kunt het voor beide elektrodes gebruiken waarbij zowel de waterstof- als de zuurstofvorming efficiënt verlopen.

Het levert een cel op waarin de energieverliezen minimaal zijn. Bij een stroomdichtheid van 10 mA/cm2 vertaalt het zonnecel-rendement van 15,7 procent zich in een overall-rendement van 12,3 procent, in deze tak van sport een zeldzame prestatie.

Het enige probleem blijft de matige stabiliteit van perovskietzonnecellen; het wachten is tot iemand daar eindelijk een goede oplossing voor vindt.

bron: EPFL, Science

Michael Grätzel houdt op 18 november een keynote-lezing tijdens het Chains 2014-chemiecongres in Veldhoven.

 
Arjen Dijkgraaf
Arjen Dijkgraaf 25 september 2014

Nog geen opmerkingen

Meer Verdieping
Zout geeft het startschot
06 okt 2026 — Renée Canrinus-Moezelaar
Ideale habitat voor industriële premières
06 okt 2026 — Jacqueline van Gool
'We gaan dit gewoon doen'
06 okt 2026 — Esther Thole
Tegen de klok
15 sep 2026 — Ruben Boot
C2Weekly nieuwsbrief
weekly

Mis geen enkel bericht met onze nieuwsbrief C2Weekly

Elke woensdag in je inbox: het laatste chemie- en life sciences nieuws uit Nederland en Vlaanderen, aangevuld met analyses, achtergronden en meer!

Inloggen

Nog niet geregistreerd?

Registreer je gratis en ontvang de nieuwsbrief, creëer je eigen profiel en reageer op onze artikelen.

Not registered yet?

Register for free and receive our newsletter.

Inloggen voor leden van de KNCV, KVCV, NBV en NVBMB

  • Log in het met het e-mailadres waarmee je bij je vereniging bekend bent. Weet je niet welk e-mailadres dat is? Kijk dan op welk adres je de digitale nieuwsbrief van je vereniging ontvangt.
  • Als je nog niet eerder ingelogd hebt moet je een nieuw wachtwoord aanmaken. Klik hiervoor op ‘wachtwoord resetten’.