30% rendement bereikt met vier terminal perovskiet-silicium PV-tandemcellen

TNO, TU Eindhoven, imec en TU Delft, partners in Solliance, zijn erin geslaagd om de conversie-efficiëntie van tandemzonnecellen te verhogen tot voorbij de grenzen van de huidige modules.

Trefwoorden: #perovskiet, #rendement, #research, #zonnepanelen

Lees verder

research

( Foto: TU/e - © Niels van Loon )

ENGINEERINGNET.BE - Het resultaat werd bereikt door de nieuw opkomende perovskiet-zonneceltechnologie te combineren met conventionele siliciumzonneceltechnologie. De perovskiet-cel die transparante contacten heeft en de gestapelde tandem vormt, is onafhankelijk gecertificeerd.

Het realiseren van een hoge-vermogensdichtheid creëert meer kansen om deze zonnecellen te integreren in constructie- en bouwelementen. Zo kunnen meer bestaande oppervlakken worden bedekt met pv-modules.

Met tandems kunnen hogere rendementen worden bereikt dan met enkelvoudige zonnecellen omdat het zonnespectrum beter wordt benut. De momenteel in opkomst zijnde tandems combineren commerciële siliciumtechnologie voor de onderste module met daar bovenop liggende perovskiet technologie.

Deze laatste biedt een zeer efficiënte conversie van ultraviolet en zichtbaar licht en een uitstekende transparantie voor nabij-infraroodlicht. In tandems met vier terminals (4T) werken de bovenste en onderste cellen onafhankelijk van elkaar, waardoor het mogelijk is om in dit soort modules verschillende onderste cellen toe te passen.

Zowel commerciële PERC-technologie als hoogwaardige technologieën zoals heterojunctie-, TOPCon- of dunnefilm technologie, zoals CIGS, kunnen in een 4T-tandem worden toegepast zonder noemenswaardige wijzigingen aan de zonnecellen.

Ook maakt de architectuur met vier terminals het eenvoudig om bifaciale, ofwel tweezijdig licht invangende, tandems te implementeren, die de energieopbrengst verder verhogen.

“We kennen nu de ingrediënten en kunnen de laagopbouw beheersen die nodig zijn om een efficiëntie van meer dan 30% te realiseren," aldus prof. Gianluca Coletti, programmamanager Tandem Technology & Application bij TNO.

"In combinatie met de schaalbaarheidsexpertise en -kennis die we de afgelopen jaren hebben opgedaan om materialen en processen op grote schaal toe te passen, kunnen we ons samen met industriële partners richten op de massaproductie van deze technologie."

Op de foto boven: Onderste silicium zonnecel en bovenste perovskiet zonnecel met transparante contacten.