Pulsed laser deposition gaat zonnepaneel van de toekomst opleveren

Het onderzoeksinstituut zal hierin samen met wetenschappelijke en private partners demonstreren dat met behulp van deze technologie een industriële productie van zonnecellen met een efficiëntie van meer dan 25 procent mogelijk is. ‘Dat is een enorme stap voorwaarts; een mogelijke enabler van de wederopstanding van een Europese zonnepanelenindustrie’, aldus senior onderzoeker Fatemeh Hashemi van TNO.

Zonne-energie wordt anno 2020 hoofdzakelijk gegenereerd met behulp van kristallijn siliciumzonnecellen. De ontwikkeling van die technologie staat voor een belangrijk deel in het teken van kostenreductie en het creëren van een alsmaar hogere energieopbrengst. Nederland speelt daarin een belangrijke rol. Zo wordt in meer dan de helft van zonnepanelen gebruikgemaakt van Nederlandse technologie. Die prestatie komt onder andere op het conto van het pv-onderzoekscluster van TNO.

Enorme sprong
‘Dat telt zo’n 85 mensen, verdeeld over Petten en Eindhoven’, aldus Agnes Mewe, die het programma kristallijn siliciumzonneceltechnologie van TNO leidt. ‘In vergelijking met de grote onderzoeksorganisaties elders op de wereld zijn dat er niet veel. Maar het niveau van ons fundamentele en toegepaste onderzoek, van zowel technologie als applicaties, is ontzettend hoog. Dat is onder andere te danken aan de hechte samenwerking met universiteiten en bedrijven, vaak innovatieve, startende en gerenommeerde hightechbedrijven. Zulke samenwerkingen zijn mede te danken aan de Nederlandse beleidsinzet en subsidiestructuur. Dit unieke ecosysteem leidt niet zelden tot de ontwikkeling van zeer vernieuwende technologie, zo ook in het MOMENTUM-project dat we de komende 2 jaar uitrollen. Hierin maken we een enorme sprong vooruit in cel-efficiëntie en wel met behulp van een reproduceerbaar maakproces met industriële apparatuur.’

Hoge transparantie
‘In dit project bouwen we voort op eerdere technologieontwikkeling waarin de toegevoegde waarde van passiverende contacten werd aangetoond, zoals bij de bekende amorf silicium heterojunctiezonnecellen’, voegt Hashemi toe. ‘Het aanbrengen van een passiverende laag op het volledige oppervlak van zonnecellen leidt tot hogere voltages. Doe je dat op basis van transitie metaaloxide (tmo), dan biedt dat additionele voordelen zoals lage kosten en een hoge transparantie, wat het uitermate geschikt maakt voor applicatie op de voorzijde van zonnecellen. Om de belofte van deze innovatie waar te maken, zijn echter verder onderzoek en ontwikkeling nodig. Daarbij maken we gebruik van atomic layer deposition en pulsed laser deposition, oftewel ald en pld.’

Lees hier het volledige artikel ‘Het doel is een industriële zonnecel-efficiency van meer dan 25 procent’ in de september 2020-editie van Solar Magazine.