Het Cove zonnepaneel is meer dan honderd jaar geleden uitgevonden. Zonnepanelen produceren goedkope elektriciteit. Het grote nadeel is wel de nodige zware metalen en andere giftige stoffen die hierbij komen kijken. Kan een techniek uit de oude doos het enorme duurzaamheid probleem van oude zonnepanelen oplossen?
George Cove: Zonnepaneel uitgevonden
Spectaculaire berichten doken op in het Amerikaanse tijdschrift Popular Mechanics. George Cove, een uitvinder uit Canada, was er in geslaagd om een mysterieus apparaat te bouwen dat elektriciteit kon opwekken uit zonlicht, met een spectaculaire efficiëntie van 5% in het jaar 1905. Het opmerkelijke: Hij gebruikte hiervoor een heel andere techniek dan die we nu in zonnepanelen gebruiken. Bouwen we zonnepanelen hedendaags verkeerd?
Halve eeuw zijn tijd vooruit
Het was al langer bekend dat het mogelijk was om elektriciteit uit zonlicht op te wekken. De efficiënties die werden bereikt waren alleen bedroevend laag. Het eerste zonnepaneel ooit, gebouwd door Charles Fritts in 1883, bestond uit een laagje selenium op goud en haalde minder dan 1%. Ondanks het ploeteren van uitvinders, werden pas in de jaren vijftig efficiënties van 5% en hoger behaald. Dat moment wordt vaak gezien als het begin van het moderne zonnepaneel. Maar misschien is dat onterecht. En hadden we al veel eerder goede, en goedkope, zonnepanelen kunnen hebben.
Cove’s eerste zonnepaneel dat hij in 1905 in het Canadese Halifax bouwde, trok de aandacht van Amerikaanse investeerders, die hem uitnodigden naar Sommerville, Massachusetts. Veel weten we niet van dit zonnepaneel. Wel dat het meer energie opleverde dan de tot dan toe bestaande zonnepanelen.
Het tweede exemplaar dat Cove bouwde, in 1909, was anderhalve vierkante meter groot en kon 45 watt aan stroom produceren. Omgerekend was het 2,75% efficiënt in het omzetten van zonlicht in elektriciteit. Bijna drie keer zo goed als de beste zonnepanelen uit die tijd. In datzelfde jaar, zomer 1909, demonstreerde hij in New York zijn derde zonnepaneel. Dit behaalde een efficiëntie van maar liefst 5%. Met een oppervlakte van 4,5 vierkante meter leverde dat een zeer behoorlijke 240 watt vermogen op. Hiermee haalde hij de nodige publiciteit in Amerikaanse technische tijdschriften, zoals het Technical World magazine.
Cove zonnepaneel bij toeval
Een lezer van het uitstekende webzine Low Tech Magazine van Kris Dedecker, Philip Pesavento, denkt dat Cove eigenlijk een thermo-elektrische generator wilde bouwen. Een ding dat elektriciteit uit warmte produceert dus. En om aan die warmte te komen, plaatste Cove zijn paneel in de zon. Nu gebeurde er iets vreemds. Zijn “thermo-elektrische generator” deed het alleen in de zon. Bij de openhaard gaf het apparaat bijna geen vonkje spanning af. Cove probeerde uit te zoeken wat er aan de hand was, door verschillende kleuren glas voor zijn cel te houden. Hij ontdekte zo, dat de violette en ultraviolette straling van de zon verantwoordelijk is voor het effect.
Het zonnepaneel van Cove week nogal af van onze zonnepanelen. Hij gebruikte namelijk pluggen van een zink-antimoon halfgeleider, die hij afdekte met aan de ene kant een koperen kap en de andere kant “Duits zilver”, een legering van nikkel, koper en zink. Hij vergrootte hiermee de gevoeligheid voor licht. Lichtfotonen, hebben veel meer energie dan infraroodfotonen. De koperen kap maakte de constructie precies gevoelig voor licht.
Volgens Pesavento, een gepensioneerde halfgeleiderkenner, heeft Cove per ongeluk een zogenaamde Schottky diode zonnecel gebouwd zonder het door te hebben. Dit zonder de uitermate giftige metalen lood, arsenicum en cadmium, die nu vaak in zonnepanelen worden verwerkt. Schottky diode zonnepanelen zijn weliswaar niet zo efficiënt als de p-n zonnepanelen die we nu gebruiken, maar wel een stuk goedkoper te maken. En, te recyclen. Zink en antimoon zijn goedkope metalen en niet giftig. Als we met de kennis van nu, Cove’s ontwerp kunnen perfectioneren en het rendement wat kunnen opkrikken, hebben we goedkope en milieuvriendelijke zonnepanelen.
Kidnapping in opdracht van Edison?
En hoe het met Cove afliep? Wat minder prettig, helaas. De beruchte fraudeur Elmer Burlingame gaf aandelen uit van bedrijven die niet van hem waren – waaronder Sun Electric Generator Company, het bedrijf van Cove. In oktober 1909 werd Cove gekidnapt en duidelijk gemaakt, dat hij zijn werk aan de zonnecel moest staken. De politie deed zijn aangifte af als een “hoax”. Cove zette zijn carrière als uitvinder voort, maar op andere terreinen dan zonne-energie.
Volgens boze tongen zat de beroemde uitvinder en ondernemer Thomas Alva Edison hier achter. Edison had namelijk al eerder smerige streken uitgehaald om concurrenten voor te zijn op kolen en olie gestookte elektriciteitscentrales. En een apparaat dat gratis elektriciteit uit zonlicht maakt, was dan natuurlijk slecht nieuws voor Edison. Zoals kolen- en oliecentrales dan weer voor de aarde slecht nieuws zijn. (Low Tech Magazine)
Meer weten over de zonnepanelen van deze tijd? Lees dan ook over Hoe duurzaam zijn zonnepanelen?