Nieuwe productietechniek voor tandem-zonnecellen
Onderzoeker Junke Wang promoveert op fabricagemethode voor zonnecellen met perovskiet.
Traditionele zonnecellen hebben de laatste decennia een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Ze zijn beter geworden en goedkoper. Er is wel een nadeel, de grootste rek bij de efficiëntie is er uit. Een siliciumzonnecel kan theoretisch rond de 30% van het zonlicht omzetten in stroom en de beste zonnecellen in omloop zitten daar al aardig in de buurt.
Wetenschappers over de hele wereld zijn daarom op zoek naar zonnecellen van andere materialen, die verschillende soorten licht – ultraviolet en infrarood – kunnen opvangen en omzetten in stroom. Een hoofdrol daarbij speelt het materiaal perovskiet in combinatie met bijvoorbeeld een CIGS-cel (copper indium gallium selenide) of een silicium-cel.
Twee grote Europese spelers bij deze nieuwe soort zonnecellen zijn Solliance uit Eindhoven en het Britse Oxford PV. Een probleem waar zij allebei mee te maken hebben, is dat perovskiet nogal instabiel is. Een tandemcel levert op papier veel meer stroom op dan een ouderwetse zonnecel, maar is ook moeilijk te maken. De productie is lastig omdat er verschillende lagen passend op elkaar moeten worden gelegd, in een steriele omgeving, zonder ze te beschadigen
Volgens de TU Eindhoven heeft student Junke Wang samen met andere onderzoekers een oplossing bedacht waar Wang vorige week op is gepromoveerd. Het gaat om een nieuwe productiemethode waarbij drie lagen op elkaar worden aangebracht. De onderzoekers ontwierpen onder andere een robuuste verbindingslaag die in staat is om de efficiëntie van alle perovskietlagen te behouden tijdens het leggen van de ene laag op de andere.
In een “proof-of-concept”-zonnecel resulteerde dat in een cel met een efficiëntie van 16,8%. Dat is nog niet heel hoog, maar kan volgens de TUe worden verbeterd tot boven de 35%.
Een deel van de resultaten is gepubliceerd in het blad Nature Communications.