Zoeken
Menu
Onderzoeksgroep TU Delft breekt record met zonnecel Foto: Shutterstock

De TU Delft heeft een zonnecel van kristallijn silicium ontwikkeld met een conversie-efficiëncy van 23 procent. Dat is een nieuw record voor dit type. De zonnecel werd gepresenteerd tijdens het zonne-energiecongres Sundays door de onderzoeksgroep Photovoltaic Materials and Devices (PVMD). Of het record lang stand houdt, valt nog te bezien. Onderzoeksorganisatie Solliance denkt dat het voor eind 2018 met een cel op de markt kan komen die een rendement van 28 procent heeft.

De elektroden achterop die de energie transporteren zitten bij de zonnecel van de TU Onderzoeksgroep  aan de achterkant. Om te bepalen waar de elektroden het beste te plaatsen zijn, is volgens de onderzoekers gebruik gemaakt van geavanceerde computermodellering. Hiermee is ook de optimale dikte van de lagen kristallijne silicium bepaald. De zonnecel is een combinatie van een dunne laag siliciumoxide met lagen gedoteerd polykristallijn silicum.  Polykristallijne siliciumzonnecellen zijn doorgaans goedkoper dan monokristallijne varianten, maar kennen een lager rendement.

Minder verlies

Om de elektroden achterop de zonnecel zo goed mogelijk te benutten bekeek de onderzoeksgroep ook hoe de bovenkant van een zonnecel meer energie kan opvangen. Dat bleek te kunnen met een oppervlaktetextuur die defecte ladingsdragers passief maakt en beter licht absorbeert. Door het oppervlak van een zonnecel passief te maken worden elektrische verliezen verminderd, schrijft ECN in toelichting op eerder onderzoek naar silicumzonnecellen. Het voorkomt dat ladingsdragers aan het celoppervlak verdwijnen, waardoor het rendement afneemt.

De recordzonnecel is ontwikkeld in het kader van verschillende projecten waarbij samenwerking wordt gezocht met onder andere de TUe, ECN en Solliance. De onderzoeksgroep van de TU Delft richt zich op de ontwikkeling van kristallijnsilicumcellen op basis van nieuwe architecturen voor betere lichtabsorptie. De efficiëntie van zonnecellen in combinatie met de prijs zijn volgens onderzoeker hoogleraar Miro Zeman bepalend voor de snelheid waarmee de samenleving zonnepanelen oppakt. Verdere ontwikkeling van kristallijn siliciumcellen ligt daarbij volgens de hand. Het is de meest gebruikte zonneceltechnologie ter wereld. 

Perovskiet

Het ziet er niet naar uit dat de onderzoeksgroep van TU Delf haar record lang in handen zal kunnen houden. Onderzoeksorganisatie Solliance focust op onderzoek van perovskiet zonnecellen.  Perovskiet is een mineraal dat volop beschikbaar is in de natuur. Het is daardoor goedkoper en makkelijker te produceren dan traditionele siliciumzonnecellen. Door de potentie van perovskiet liggen zonnecellen met een rendement van 28 procent in het verschiet, stelt Sjoerd Veenstra van Solliance aan Solar Magazine. ‘In een innovatieproject hebben wij in de afgelopen jaren succesvol de mogelijkheid onderzocht om hybride tandemcellen met een rendement van meer dan 25 procent te maken. Dit type zonnecellen laat zien dat er na het bereiken van de maximale efficiency voor kristallijn siliciumzonnecellen nog volop ruimte is voor verdere verbeteringen van rendementen.’

In het nationale innovatieproject HIPER werkt Solliance samen met Tempress Systems aan doorontwikkeling van dit type zonnecellen.  Volgens Veentra is het doel een hybride tandemcel met een rendement van 28 procent te ontwikkelen.  Dat moet al voor eind 2018 behaald zijn. Ook wil Solliance zeer snel de stap van het laboratorium naar de fabriek kunnen maken en daarbij de Nederlandse industrie de uitgangspositie verschaffen om de productiemachines te gaan leveren.

Ook interessant