TU Delft boekt record met superefficiënte zonnecel

14-11-2017     |     Branchenieuws     |     178 keer bekeken
TU Delft onderzoek zonnecellen-3

Op het Nederlandse zonne-energiecongres Sunday presenteerde de TU Delft een zonnecel van kristallijn silicum met een conversie-efficiëncy van 23 procent. Dat is een nieuw record.

Volgens de TU Delft is er in Nederland nog nooit een zonnecel van kristallijn silicium gemaakt met een conversie-efficiëntie van 23,0 procent. De onderzoeksgroep Photovoltaic Materials and Devices (PVMD) is het desondanks gelukt, vertelde professor Miro Zeman 8 november op het landelijke PV-congres.

Elektroden achterop zonnecel
Wat anders is aan de recordbrekende zonnecellen, is dat de elektroden die de opgevangen energie transporteren aan de achterkant van de zonnecel zitten. Dit levert een zogeheten ‘interdigitated back contacted’-zonnecel op, oftewel IBC. Om te bepalen waar de elektroden het beste te plaatsen zijn, is gebruik gemaakt van ‘geavanceerde computermodellering’, meldt TU Delft. Hiermee is ook de optimale dikte van de lagen kristallijne silicium bepaald.

Goedkoper en lager rendement
De zonnecel van de TU Delft-onderzoeksgroep is een combinatie van een dunne laag siliciumoxide met lagen gedoteerd polykristallijn silicum “voor de passivering van het kristallijn silicium achter het oppervlakte en een selectieve extractie en verzameling van ladingsdragers”. 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. Daarom is een oppervlaktetextuur ontwikkeld die tegelijkertijd defecte ladingsdragers passiveert en beter licht absorbeert. Door het oppervlak van een zonnecel te passiveren 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.

PV-samenwerkingsprojecten
De recordzonnecel is ontwikkeld in het kader van verschillende projecten, meldt de TU Delft. De PMVD-groep werkt binnen die projecten samen met onder andere de Technische Universiteit Eindhoven, ECN, Solliance, Tempress, Levitech, Exasun en Solmates. Focus van de onderzoeksgroep van de TU Delft is de ontwikkeling van kristallijnsilicumcellen op basis van nieuwe architecturen voor betere lichtabsorptie. De recombinatie van de fotovoltaïsch gegenereerde energiedragers dient daarbij zo minimaal mogelijk te zijn.

Onderzoek rendement zonnecellen
De efficiëntie van zonnecellen zullen volgens Zeman de snelheid bepalen waarmee de samenleving zonnepanelen oppakt, samen met de prijs. Dat benadrukte de onderzoeker op Sunday, schrijft vakblad Solar Magazine. Ontwikkeling van kristallijn siliciumcellen ligt daarbij volgens de hand: het is de meest gebruikte zonneceltechnologie ter wereld volgens Solar Magazine. ECN heeft als een van haar onderzoeksdoelen voor 2018 staan om silicumcellen te ontwikkelen met een afgerond omzettingsrendement van 23 procent. Eerder werkte ECN met zonnecelmachinebouwer Tempress al samen aan een methode om vermogensverlies te beperken.

TU Delft deelt op haar website meer technische details van de nieuwe zonnecel. Lees meer over het zonnecelonderzoek van ECN voor 2018 en het artikel van Solar Magazine over Sunday.

Foto: De TU Delft-onderzoeksgroep presenteerde op de PV-bijeenkomst Sunday haar nieuwe zonnecel met een recordconversie-efficiëncy van 23 procent.

Redactie Ensoc, 14-nov-17

Om op dit artikel te kunnen reageren dien je ingelogd te zijn.
Inloggen

Heb je nog geen account? 

Registreren

Reacties: 0
Let op: uw reactie heeft goedkeuring van de redactie/beheerder nodig voordat deze geplaatst zal worden.