Onderzoekers in Zuid-Korea hebben een revolutionaire hybride zonnecel ontwikkeld die ramen in energiecentrales verandert. Deze doorzichtige zonnecellen wekken stroom op uit zonlicht én kunstlicht binnenshuis, terwijl ze het zicht en de kleuren intact houden.
Een team onderzoekers in Zuid-Korea heeft baanbrekende doorzichtige zonne-energie-ramen ontwikkeld die 24 uur per dag stroom kunnen opwekken. De ramen genereren overdag energie uit zonlicht en ’s nachts uit kunstlicht.
Volgens de studie, gepubliceerd in Joule, combineert deze hybride technologie de voordelen van hoge transparantie met stabiele energieopbrengst, zonder dat dit ten koste gaat van het zicht of de kleurweergave.
Transparante zonne-energie zonder compromissen
Traditionele transparante zonnepanelen lijden vaak aan een cruciaal probleem: ofwel ze zijn efficiënt maar vervormen het licht, ofwel ze behouden helderheid maar leveren weinig stroom. De nieuwe ramen van de Zuid-Koreaanse onderzoekers lijken deze trade-off te doorbreken.
“Onze technologie kan in de toekomst worden toegepast in verschillende sectoren, zoals nul-energiebouw en ramen voor elektrische voertuigen,” zegt Jun Yong-seok, PhD, hoofd van het onderzoeksteam van de Korea University.
De ramen behouden een hoge transparantie en geven kleuren nauwkeurig weer. Met een zichtbare lichttransmissie van 75,6 procent en een kleurweergave-index van 93,8 procent zijn ze praktisch niet te onderscheiden van gewone ramen.
Zo werkt het
Het geheim zit in een combinatie van een distributed Bragg reflector (DBR) en bifaciale siliciumzonnecellen. Het DBR-ontwerp richt onzichtbaar nabij-infraroodlicht naar de zonnecellen en laat het meeste zichtbare licht ongemoeid. Hierdoor blijft het raam helder en neutraal van kleur, terwijl de technologie energie uit lichtgolven haalt die normaal verloren gaan.
Bifaciale zonnepanelen zorgen ervoor dat het raam zowel licht van buiten als van binnen kan benutten. Hierdoor kan het systeem dag en nacht energie leveren, ongeacht het weer of de tijd van de dag.
Energie-opwekkende ramen
De toepassing van dergelijke ramen biedt enorme mogelijkheden voor building-integrated photovoltaics (BIPV). In tegenstelling tot conventionele zonnepanelen die vaak op daken of gevels staan, kunnen deze ramen direct in gebouwen integreren. Ze beïnvloeden het ontwerp of de lichtinval niet.
Denk aan kantoorgebouwen, ziekenhuizen en scholen die hun eigen energie opwekken via ramen, of elektrische voertuigen met ramen die bijdragen aan hun stroomvoorziening. Dit opent de deur naar gebouwen die zelfvoorzienend zijn in energie, een grote stap richting duurzaam stedelijk ontwerp.
Ondersteuning en toekomst
Het onderzoek werd ondersteund door het Ministry of Trade, Industry and Resources en het Korea Institute of Energy Technology Evaluation and Planning (KETEP). Volgens de onderzoekers vormt deze technologie een veelbelovende nieuwe standaard voor zonnepanelen in ramen, die transparantie, kleurgetrouwheid en efficiënte energieopwekking combineert.
Met deze ontwikkeling lijkt de droom van gebouwen die hun eigen energie genereren steeds dichterbij te komen. De vraag is: hoe snel zullen architecten en fabrikanten deze technologie écht in de praktijk brengen?
