Limitless brengt perovskiet-siliciumtandemzonnecel dichterbij: ‘De tijdlijn is agressief’

Dit jaar meldden TNO, TU Eindhoven, imec en TU Delft een wereldrecord voor een 4‑terminal perovskiet-siliciumtandemzonnecel: 30,1 procent efficiëntie. Dit onderstreept de enorme potentie van de combinatie van deze zonneceltechnologieën. Voordat die zijn weg naar de markt vindt in de vorm van commercieel verkrijgbare zonnepanelen moeten echter nog verschillende issues worden opgelost.

Dezelfde stroom
‘Een daarvan is lichtmanagement’, aldus Bart Geerligs, senior scientist bij de Solar Energy Groep van TNO EnergieTransitie. ‘De hoge rendementen van zo’n tandem worden behaald omdat je de korte golflengtes van licht in de toplaag van perovskiet vangt, en de lange golflengtes in de onderlaag van kristallijn silicium. Bij een 2-terminaltandem wil je daarbij in beide lagen dezelfde stroom opwekken voor maximaal rendement. Daarvoor moet je de lichtinvang optimaal managen. Daar ligt de focus van het TKI-project Limitless. Dat heeft er inmiddels 1 jaar opzitten en er is nog 1 jaar te gaan.’

Reflectieverlies
In het TKI-project PERCspective realiseerde TNO samen met Solliance partners TU/e en Tempress Systems reeds een efficiëntie van 24,6 procent voor een 2-terminal perovskiet-siliciumtandemzonnecel – via een configuratie met 2 contacten: 1 aan de silicium- en 1 aan de perovskietzijde. Daarbij werd gewerkt op een siliciumzonnecel met vlakke voorkant. Dat betekent echter dat er sprake is van zo’n 11 procent reflectieverlies; in absolute zin leidt dat naar schatting tot zo’n 3 procent minder efficiëntie. Binnen Limitless werken TNO, Hanwha Q CELLS, Morphotonics, TU Eindhoven en Tempress Systems aan de ontwikkeling en implementatie van 2 oplossingen voor een optimaal lichtbeheer.

Lees het volledige artikel hieronder in de december 2022-editie van Solar Magazine.