Levensduur perovskiet zonnepanelen voor het eerst ook buiten lab aangetoond

Minizonnepanelen van perovskiet zonnecellen werden door imec/EnergyVille in Cyprus voor het eerst uitgebreid getest in reële buitenomstandigheden. Na 1 jaar bleken de zonnepanelen nog meer dan 78 procent van hun oorspronkelijke prestaties te hebben behouden.

Nieuwe generatie
De onderzoekers wijzen erop dat de huidige generatie perovskiet pv-modules hun prestaties maar voor enkele weken behouden en spreken dan ook van een belangrijke doorbraak. Als de veelbelovende bevindingen van de nieuwe perovskiet zonnepanelen bevestigd worden, dan ligt de weg vrij om ze effectief op grote schaal te gaan inzetten.

De beperkte stabiliteit belemmert vandaag de dag namelijk nog steeds de commerciële uitrol van deze nieuwe generatie pv-technologie. De zonnecellen degraderen door interactie met vocht, licht en warmte.

Stabiliteitsproeven
De voorbije jaren onderzocht imec/EnergyVille manieren om perovskiet zonnecellen stabieler te maken. Stabiliteitsproeven werden tot nog toe voornamelijk uitgevoerd in laboratoria. Maar het nabootsen van zonnestraling in het laboratorium is geen nauwkeurige benadering van reële omstandigheden, waar variërend licht, temperatuur en het weer de prestaties van zonnecellen beïnvloeden.

Daarom heeft imec, partner met UHasselt in imo-imomec en EnergyVille, de voorbije 2 jaar een uitgebreide studie uitgevoerd naar de buitenprestaties van eigen perovskiet pv-modules. De minimodules, met een oppervlakte van 4 vierkante meter, werden getest samen met de Universiteit van Cyprus. De meest duurzame pv-modules behielden na 1 jaar buiten in Cyprus 78 procent van hun initiële efficiëntie – een uitstekend resultaat voor perovskiet zonnecellen, gezien zulke efficiëntie bij huidige modules al na weken verloren gaat.

Degraderen
‘Dankzij dit onderzoek begrijpen we beter hoe perovskiet zonnecellen in reële omstandigheden degraderen’, aldus Tom Aernouts, R&D Manager bij imec/UHasselt/EnergyVille. ‘Aangezien onze minimodules zijn ontworpen met verdere opschaling in gedachten, zijn deze resultaten een cruciale stap richting de verdere ontwikkeling en commercialisering van deze veelbelovende technologie.’

Om verdere inzichten te krijgen in het degradatiegedrag in diverse klimaatzones, worden de mini-modules samen met Engie verder onderzocht in het regenachtige Brussel, in de droge woestijn van Nieuw-Mexico en in Madrid en Freiburg. Het onderzoek vindt plaats in het kader van het Europese innovatieproject TESTARE.