TU Delft student biedt uitzicht op stroomraam

TU Delft student biedt uitzicht op stroomraam

Op 5 juli studeert Jan Willem Wiegman aan de TU Delft af op een onderzoek naar elektriciteitsopwekkende ramen.

De masterstudent Technische Natuurkunde berekende hoeveel elektriciteit kan worden opgewekt met zogenaamde ‘luminescente zonne-concentratoren’. Dit zijn ramen die zijn voorzien van een dunne laag materiaal dat licht opneemt en weer uitstraalt naar smalle zonnecellen die op de randen van de ramen zijn bevestigd.

Wiegman toont de relatie aan tussen de kleur van het materiaal en de maximale hoeveelheid stroom. Dit soort ‘stroomramen’ kan in de toekomst mogelijk een goedkope vorm van zonne-energie worden. Het wetenschappelijke artikel dat Wiegman met zijn begeleider Erik van der Kolk van de TU Delft schreef, is gepubliceerd in het blad Solar Energy Materials and Solar Cells.

Ramen en glazen puien van huizen en kantoorgebouwen kunnen elektriciteit opwekken als ze worden ingezet als ‘luminescente zonne-concentratoren’. De ramen worden dan voorzien van een dunne laag (bijvoorbeeld een folie of coating) van luminescent materiaal en smalle zonnecellen aan de randen. De luminescente laag neemt lichtdeeltjes op en straalt ze uit naar de randen, waar ze door de zonnecellen worden omgezet naar elektriciteit. Zo wordt een groot oppervlak aan zonlicht geconcentreerd op een smalle strook zonnecellen.

Het nieuwe glas-in-lood

Luminescente zonne-concentratoren kunnen enkele tientallen Watts per vierkante meter opwekken. Hoeveel stroom de ramen precies produceren, hangt af van de kleur en kwaliteit van de lichtgevende laag en het rendement van de zonnecellen. Wiegmans onderzoek toont voor het eerst aan welke relatie er is tussen de kleur van de folie of coating en de maximale hoeveelheid stroom.

Een transparante folie levert maximaal 20 Watt per vierkante meter op, dat is een rendement van 2%. Om een computer te kunnen gebruiken, heb je een raam nodig van 4 vierkante meter. Het rendement wordt hoger als de folie een grotere hoeveelheid lichtdeeltjes opneemt. Dat kan door een folie te gebruiken die lichtdeeltjes uit een bepaald deel van het zonnespectrum opneemt. Bij folie die vooral de blauwe, violette en groene lichtdeeltjes opneemt, zal het raam een rode kleur hebben.
Een andere optie is folie toe te passen die alle kleuren van het zonnespectrum in gelijke mate absorbeert. Het raam heeft dan een grijze tint. De rode en de grijze folie hebben een rendement van 9%. Dit rendement is vergelijkbaar met dat van flexibele zonnecellen.

Wiegmans onderzoek heeft ook het belang duidelijk gemaakt van een glad folieoppervlak voor efficiënt transport van lichtdeeltjes naar de randen van het raam. Ze worden dan niet tegengehouden door verstrooiing tussen folie en raamoppervlak.

Het onderzoek naar ‘stroomramen’ sluit goed aan bij de Europese ambitie om gebouwen zoveel mogelijk energieneutraal te maken. De luminescente zonne-concentratoren zijn een goede manier voor goedkopere zonne-energie.

Bezoek de onderzoekswebsite voor meer informatie over het onderzoek naar luminescente materialen.  

Afbeelding: Eric Verdult, Kennis in Beeld

Gerelateerde artikelen, events & downloads

c21 c41 c185 c225
Oproep: schaal de circulaire economie op 

Oproep: schaal de circulaire economie op 

Grote Nederlandse bedrijven luiden de noodklok en eisen dat het kabinet-Schoof direct actie onderneemt om de circulaire economie in Nederland te versnellen. De ...

Lees verder

c21 c40 c225 c301
Whitepaper met oplossingen voor netcongestie

Whitepaper met oplossingen voor netcongestie

De whitepaper ‘Watt nu?’ helpt je je kennis op te vijzelen over netcongestie en mogelijke oplossingen. Het volraken van het elektriciteitsnet hoeft ...

Lees verder

c21 c225 c265 c301
Beter benutten van het elektriciteitsnet om netkosten te drukken

Beter benutten van het elektriciteitsnet om ...

De investeringskosten tot 2040 kunnen met 30 miljard euro worden verlaagd. Dat vindt de Nederlandse Vereniging Duurzame Energie (NVDE). Zoals het er nu voor staat, ...

Lees verder

c21 c225 c243
Toekomstbestendig wonen: nieuw Deltaplan?

Toekomstbestendig wonen: nieuw Deltaplan?

De klok tikt richting 2050, en de uitdaging is gigantisch: de bestaande bouw moet in hoog tempo verduurzamen, om Nederland klimaatneutraal te maken. Het is een ...

Lees verder

c21 c225
STOER: Versimpelen én verduurzamen? Denk mee!

STOER: Versimpelen én verduurzamen? ...

Het STOER-team klaarde een flinke klus: honderden voorstellen uit het veld zijn geanalyseerd en omgezet in een concreet conceptadvies. Een eerste stap richting ...

Lees verder

c21 c225 c302
CSRD en CO2: van uitdaging naar succes

CSRD en CO2: van uitdaging naar succes

Een CO2-rapportage als een slimme bouwsteen voor volledige CSRD-compliance. Het verduurzamen van je organisatie staat centraal in een webinar, dat je helpt om te ...

Lees verder

c21 c140 c185 c225
NMD verduidelijkt hergebruik en losmaakbaarheid

NMD verduidelijkt hergebruik en losmaakbaarheid

De Stichting Nationale Milieudatabase (NMD) publiceerde een toelichting over hoe hergebruik en losmaakbaarheid worden meegenomen in milieuprestatieberekeningen ...

Lees verder

c21 c225 c243
De slimste aanpak voor vastgoedverduurzaming

De slimste aanpak voor vastgoedverduurzaming

Wet- en regelgeving wordt strenger en banken stellen steeds hogere duurzaamheidseisen bij de herfinanciering van vastgoed. Gebouwen toekomstbestendig maken is enerzijds ...

Lees verder

c21 c225
Eindhoven bouwt door: 189 appartementen in Gildekwartier

Eindhoven bouwt door: 189 appartementen in Gildekwartier

Op donderdag 27 maart werd de feestelijke start van de bouw van het Gildekwartier gevierd. Wethouder Mieke Verhees verrichtte de starthandeling, een ferme klap ...

Lees verder

c21 c225
Invloed van veranderend energielandschap op de groepenkast

Invloed van veranderend energielandschap op ...

We gebruiken meer duurzame energiebronnen om de toekomst van de planeet te beschermen. Daarbij vertrouwen we in onze huizen steeds meer op elektriciteit in de vorm ...

Lees verder

c21 c40 c225 c243 c301
Handreiking voor gebiedsontwikkeling ondanks netcongestie

Handreiking voor gebiedsontwikkeling ondanks ...

Met de handreiking Netbewuste Gebiedsontwikkeling krijgen gemeenten, netbeheerders en ontwikkelaars een praktische leidraad met concrete handvaten om gebiedsontwikkeling ...

Lees verder

c21 c41 c225 c260
Koningin Máxima brengt bezoek aan biobased bouwen project

Koningin Máxima brengt bezoek aan biobased ...

Biobased bouwen wint in Nederland de afgelopen jaren aan terrein. De provincie Noord-Brabant kan hierbij gezien worden als pioniersgebied, waar ketenpartners als ...

Lees verder

Reacties

Beste Jan Willem, van harte gefeliciteerd met je ir. en je onderzoek. Astrid en ik zijn zwaar onder de indruk.Vooral omdat jij aantoont dat de kleur van het licht ook " the colour of money " is. Ciao, Asrid en Lute

Reactie plaatsen

keyboard_arrow_up