SolMates ontwikkelt tandem pv-module ‘We willen over 3 jaar marktrijp zijn’

Deze moet bestaan uit cigs-materiaal als bodem, met een toplaag van perovskiet en 100 vierkante centimeter groot zijn met een efficiency van 25 procent. ‘We creëren dus een flexibele module, met alle voordelen die bij dunnefilm horen en die de concurrentie met de huidige standaardzonnepanelen aankan’, aldus Veronique Gevaerts van TNO. ‘Over 3 jaar ronden we dit project af en is deze technologie klaar voor de markt.’

Hoe lang hou je je al bezig met research naar dunnefilmzonnecellen?
‘Ik promoveerde in 2013 aan de Technische Universiteit Eindhoven met mijn proefschrift “Morphology control and device optimization for efficient organic solar cells”. Die thesis omvat onderwerpen variërend van het gedrag van zonnecellen met donoren en acceptoren van kleine moleculen tot optische simulaties en de fabricage van tandems. Daarna ging ik naar ECN, sinds 2018 TNO, en ben daar nu leider van het programma Advanced Solar Technology.’

Dunnefilm-pv heeft zijn belofte nog niet waargemaakt.
‘Maar die blijkt wel steeds meer de moeite waard, vooral ook in de vorm van tandemzonnecellen. Er wordt steeds meer onderzoek naar gedaan, ook door TNO. Het is heel mooi dat we dunnefilm-pv steeds verder brengen, bijvoorbeeld op het gebied van efficiency, want de mogelijkheden die het biedt om pv duurzamer te maken, zijn groot. Het heeft nog maar 1 producent opgeleverd met grootschalig commercieel succes, maar die staat dan wel meteen in de top 5 van grootste zonnecelbedrijven: FirstSolar met zijn dunnefilm-cadmiumtelluride (cdte)-modules. Dit bedrijf rolt die ook zelf uit in projecten, met name in de Verenigde Staten (VS). Dat wil dus zeggen dat we het niet hebben over een marginale technologie. De belofte is nog steeds groot, en TNO levert belangrijke bijdragen om die werkelijkheid te maken.’

Vanwege de mogelijkheden in allerhande geïntegreerde toepassingen, pv everywhere zoals TNO propageert?
‘Dat ook: in gebouwen, infrastructuur, voertuigen… Dunnefilmmodules – bijvoorbeeld op basis van perovskiet, cigs en cdte – zijn allereerst een mooi alternatief voor siliciumzonnepanelen. Solar grade silicium is een kritische grondstof, die steeds meer leidt tot geopolitieke overwegingen, want we willen in Europa meer onafhankelijkheid in onze energietransitie. Op dit moment wordt meer dan 90 procent van de zonnepanelen geproduceerd in China, van het delven van de grondstoffen tot aan het assembleren van de modules. Bovendien is de CO₂-footprint en de milieu-impact van dunnefilmtechnologieën veel lager dan die van traditionele zonnepanelen. Er is minder materiaal voor nodig, de productieprocessen vragen minder energie, lichtgewicht betekent efficiënter transport…’

En stapel je 2 dunnefilmzonnecellen dan ga je naar hogere rendementen…
‘Er wordt dan ook wereldwijd gewerkt aan de ontwikkeling van verschillende soorten tandems. Sommige hebben een nog wat laag technology readiness level. Het zal dus nog even duren voordat bepaalde tandemmodules op de markt verkrijgbaar zijn. Binnen het Europese innovatieproject SolMates, dat nu van start gaat, gaan we daarin flinke stappen zetten wat betreft de combinatie van cigs en perovskiet.’

Lees het volledige artikel hier in de december 2023-editie van Solar Magazine.