Power4T brengt tandems van perovskiet- en siliciumzonnecellen stap dichter naar de markt

De technologie is nog jong, maar de verwachtingen rondom perovskietzonnecellen zijn hoog. De benodigde grondstoffen voor deze dunnefilmtechnologie zijn goedkoop, het materiaalgebruik is laag en ze zijn met relatief eenvoudige en energiezuinige productieprocessen te maken. Naast efficiency in kosten is het potentiële rendement bovendien hoog als ze gecombineerd worden met een tweede zonneceltechnologie tot een tandem; TNO EnergieTransitie boekte – onder andere samen met Solliance-partner Technische Universiteit Eindhoven – dit jaar in het lab een wereldrecord voor 4-terminal perovskiet-kristallijn siliciumtandems van 29,2 procent.

Hoge rendementen
‘Toepassing in tandemcombinaties geldt als een grote belofte’, vertelt Bart Geerligs, senior scientist bij de Solar Energy Groep van TNO EnergieTransitie. ‘Perovskietzonnecellen converteren licht met korte golflengte. Combineer je ze met siliciumzonnecellen die overblijvend licht met langere golflengte converteren, dan kunnen heel hoge rendementen bereikt worden – in theorie zelfs boven 35 procent. Daarmee heb je het over een heel interessant commercieel product voor de toekomst, maar daarvoor is nog onderzoek op velerlei aspecten nodig; bijvoorbeeld de integratie in modules, pv-systemen en stabiliteit in praktische toepassing. Het Power4T-project van TNO en taylor, producent van micro-elektronica en software voor zonne-energiesystemen, was gewijd aan 4-terminal-tandemtechnologie.’

Gestapelde zonnecel
Er zijn 2 manieren om tandemzonnecellen van perovskiet en silicium te maken. Geerligs: ‘Je kunt de perovskietzonnecel op de siliciumzonnecel deponeren en een inwendige serieschakeling realiseren. Zo ontstaat een gestapelde zonnecel met 2 contacten: 1 aan de silicium- en 1 aan de perovskietzijde. Je kunt de zonnecellen ook afzonderlijk maken om daarvan submodules te maken en die vervolgens boven elkaar in de module plaatsen en contacteren. Dit resulteert in 2 keer 2 dus 4 contacten. De geleverde vermogens van beide submodules kunnen dan worden gecombineerd met behulp van module level power electronics (mlpe) – power optimizers – zodat het zonnepaneel een 2-terminal aansluiting krijgt.’

Lees hier het volledige artikel in de december 2021-editie van Solar Magazine.