Recordrendement bereikt door dunne-film zonnecel
Elke film is maar liefst 2 μm dun en bestaat eigenlijk uit vier op elkaar gestapelde lagen: een CIGS-kristallaag (bestaande uit koper, indium, gallium en selenium), een tussenlaag van aluminium-gedoteerd zinkoxide, een perovskietlaag en een contactlaag aan de onderkant.
Daarentegen moet de actieve laag in een commercieel verkrijgbaar zonnepaneel minstens honderd keer dikker zijn. Dit resulteert in een aanzienlijk hoger materiaalgebruik, een hoger gewicht en een gebrek aan flexibiliteit voor andere potentiële toepassingen.
Door de contactoppervlakken tussen de twee secties van een tandemzonnecel te optimaliseren, die licht met zo min mogelijk interferentie moeten doorlaten, konden de onderzoekers de efficiëntie van de cel verbeteren tot 24,6%. Dit cijfer is geverifieerd door het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE met behulp van een specifiek meetproces.
De onderzoekers van Helmholtz-Zentrum zijn er ook van overtuigd dat het rendement tot boven de 30% kan worden opgeschroefd. Dit zou de dunne-filmoplossing bij de beste tandemzonnecellen plaatsen, maar dan tegen een fractie van hun materiaalverbruik.
Hoewel we niet weten hoe duurzaam de papierdunne film zal zijn bij langdurig gebruik, ervaren perovskietgebaseerde zonnepanelen - in ieder geval de zeer efficiënte - een aanzienlijk rendementsverlies wanneer vocht en zonlicht een rol gaan spelen.
Het productieproces moet ook aanzienlijk vereenvoudigd worden voordat de dunne-filmcel klaar is voor gebruik in de echte wereld. Voor een juiste toepassing van lagen die minder dan 1 μm dun zijn, is een clustersysteem met vacuümkamers en overdrachtkamers nodig, wat betekent dat de technologie nog ver verwijderd is van zonnepanelen van 300 dollar.
Bron(nen)
