Hybride dunne-film zonnecellen met recordrendement

Wanneer er in zonnecellen echter maar één absorptiemateriaal wordt gebruikt, is de conversie-efficiëntie van zonlicht naar elektriciteit relatief klein, omdat het zonnespectrum onvoldoende wordt benut. Er is nu een conversie-efficiëntie van 13,2% bereikt door de twee genoemde absorptiematerialen op elkaar te stapelen in een hybride meerlaagse constructie met effectief optisch en elektrisch beheer. Meerlaagse zonnecellen zijn constructies waarin twee of meer zonnecellen met verschillende absorptiematerialen op elkaar zijn gestapeld. Dit is een effectieve strategie om het rendement van fotovoltaïsche energieconversie te vergroten. Zulke constructies absorberen een groter deel van het zonnespectrum en zorgen voor een efficiëntere conversie van de energie van het zonnespectrum in elektriciteit. In de hybride aanpak wordt amorf silicium met grote bandafstand gebruikt om het zichtbare zonlicht te absorberen en een polymeerlaag met kleine bandafstand voor het infrarood. Er zijn hoge conversierendementen bereikt: 11,6% en 13,2% bij zonnecellen bestaande uit respectievelijk twee en drie absorptielagen. De hybride aanpak combineert de voordelen van amorf silicium en polymeerzonnecellen, zoals het gebruiken van niet-giftige en overvloedig aanwezige grondstoffen, gering gewicht en grote flexibiliteit, lage kosten en een lage procestemperatuur. Bovendien kunnen de zonnecellen uiterst dun worden gemaakt.

TU Delft, TU Eindhoven
www.tudelft.nl,
www.tue.nl