Om de tientallen apparaatjes van het Internet of Things van stroom te voorzien bouwden onderzoekers speciale zonnecellen die perfect werken met het licht in een woonkamer. De cellen zijn goedkoop, makkelijk te produceren en relatief efficiënt.
Het Internet of Things moet in elke woning tientallen slimme apparaten brengen. Slimme lampen, thermostaten en klokken bestaan al, maar straks hebben we ook slimme boekenkasten, stoelen of schilderijen, die met simpele sensoren bijvoorbeeld meten of de luchtvochtigheid in de kamer goed is. Al die apparaten verbruiken een beetje stroom. Batterijen moeten worden vervangen en elk apparaat een stekker geven wordt snel onpraktisch: niemand heeft vijftig stopcontacten in een kamer.
Zonnecellen voor ledlampen
Dus denken mensen wereldwijd na over andere oplossingen. Stroom opvangen uit het draadloze netwerk of uit temperatuurverschillen bijvoorbeeld, of stroom opwekken met een apparaatje dat elektriciteit maakt van kleine bewegingen.
Ook zonnecellen kunnen soelaas bieden. Niet op het dak van een huis, want dan moet de stroom alsnog via een stopcontact naar de apparaten. In plaats daarvan kun je kleine zonnecellen op de apparaatjes zetten, die het licht in een huis gebruiken om elektriciteit te maken.
Dat vereist echter wel speciale zonnecellen. De gebruikelijke zijn niet ideaal voor het lichtspectrum van (led)lampen, dat minder breed is dan dat van zonlicht. Daarom bouwden de Zweedse onderzoekers een speciale zonnecel, die vooral op het spectrum van 400 tot 700 nanometer werkt. Ze beschrijven de zonnecellen in het tijdschrift Nature Energy.
Organische zonnecellen
Het zijn zogenoemde organische zonnecellen, die bestaan uit plastics in plaats van silicium. Deze zonnecellen zijn theoretisch goedkoper en efficiënter dan de nu veelgebruikte cellen. Maar voorlopig is die efficiency nog niet bereikt, en zijn ze bovendien kwetsbaar in de buitenlucht. Maar, zo dachten de onderzoekers, als je de cellen in huis gebruikt hebben ze geen last van agressief UV-licht, regen of aanslag.
In een experiment met twee cellen, van 1 en 4 vierkante centimeter, bleken ze 1000 uur lang 1 volt te kunnen produceren; genoeg om kleine sensoren te voeden. De efficiency was ongeveer 25 procent; lager dan siliciumcellen, maar genoeg om met een lamp van 1000 lumen stroom op te wekken.
Te groot
De zonnecellen zijn makkelijk massaal te produceren met een drukpers-achtige machine. Ze zijn bovendien flexibel, waardoor ze makkelijker in apparaten te passen zijn. Het nadeel is voorlopig de grootte. Hoewel een vierkante centimer klein lijkt, zullen veel apparaten of sensoren van het Internet of Things even groot of kleiner zijn. Als je de omvang verdubbelt met een zonnecel, ben je het voordeel van een bijna onzichtbare sensor alweer kwijt.
Beeld: Thor Balkhed
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.