Onderzoekscentrum Imec stelt twee types zonnecellen voor waarop een ‘topping’ van perovskiet is aangebracht. Deze ‘tandemzonnecellen’ kunnen meer elektriciteit opwekken dan bestaande zonnecellen omdat elk materiaal een ander deel van het zonlicht absorbeert.
Perovskiet is al lang een veelbelovend materiaal voor zonnecellen, maar kwam totnogtoe niet verder dan het labo. Zo waren er nog problemen om perovskiet-cellen stabiel en loodvrij te maken.
Voor commerciële toepassingen wordt nu gekeken naar combinaties met bestaande technologie. Omdat perovskiet het zichtbare deel van het zonlicht absorbeert, is ze de ideale partner voor zonnecellen die dat deel van het spectrum links laten liggen. In tandem-zonnecellen valt het zonlicht eerst op de perovskietcel waar het zichtbare licht wordt omgezet in elektriciteit en gaat de rest van het licht door naar de onderliggende cel, die het infrarood-deel van het zonlicht omzet in elektriciteit.
In juli kondigden onderzoekers van Imec al aan dat ze met zulke tandemcel van pervoskiet en silicium een efficiëntie van 27,1 procent wisten te behalen. De perovskietcel van Imec werd ook aangebracht op een CIGS-module van het Duitse Zentrum für Solare Energiewirtschaft. Met deze perovskiet-CIGS-cel werd een efficiëntie van 24,6 procent behaald. In beide gevallen ligt de efficiëntie hoger dan de beste silicium (26.6 procent) – en CIGS (22.9 procent)-cellen. Volgens Imec moeten de tandemzonnecellen in de toekomst een efficiëntie van 30 procent of meer kunnen halen.
Over drie jaar op de markt
De International Technology Roadmap for Photovoltaics gaat ervan uit dat de eerste tandemzonnecellen in 2021 in de markt zullen verschijnen,” zegt Tom Aernouts, groepsleider van de dunnefilm-PV-groep van imec/EnergyVille. “Bij imec werken we zowel op perovskiet/silicium- als perovskiet/CIGS-zonnecellen, omdat deze voor verschillende toepassingen kunnen gebruikt worden. De siliciumzonnecellen zijn degene die vandaag het meest gebruikt worden, op daken van huizen en in zonnecelparken. De CIGS-zonnecellen zijn dunnefilm-zonnecellen die op plooibare folies kunnen gemaakt worden en die in de toekomst onze gevels en ramen kunnen omtoveren tot energieproducenten. Met een extra perovskietcel erbovenop worden deze zonnecellen nog beter.”
De nieuwe zonnecellen worden deze week voorgesteld op EUPVSEC in Brussel, een conferentie en beurs rond de allernieuwste ontwikkelingen op het vlak van zonne-energie.
