Risen Energy werkt aan nieuw tandemzonnepaneel van 850 wattpiek

Tandemzonnecellen maken gebruik van verschillende materialen met uiteenlopende bandgaps, waardoor ze zonlicht met verschillende golflengtes effectiever kunnen absorberen. De bovenste laag, bestaande uit perovskiet, neemt vooral hoogenergetisch blauw en ultraviolet licht op. De onderste laag, doorgaans silicium, richt zich op licht met langere golflengtes zoals rood en infrarood.

Shockley-Queisser-limiet
Deze aanpak waarbij heterojunctie- en perovskiettechnologie gecombineerd worden, minimaliseert het energieverlies en verhoogt de efficiëntie.

Voor traditionele siliciumzonnecellen ligt de maximale theoretische efficiëntie rond de 33 procent, de zogenaamde Shockley-Queisser-limiet. Door meerdere lagen te combineren, kan de efficiëntiegrens bij tandemzonnecellen oplopen tot boven de 44 procent. Heterojunctietechnologie is daarbij een ideale basis, omdat deze van nature een hoge efficiëntie kent en minder last heeft van degradatie door temperatuur en ouderdom. Bovendien hebben heterojunctiezonnecellen een lagere ecologische voetafdruk dankzij een efficiënter productieproces met minder materiaal- en energieverbruik.

Interconnectietechnologie
Een van de voordelen van heterojunctietechnologie is het gebruik van indium tin oxide (ito) als transparante geleidende laag, in tegenstelling tot technieken zoals TOPCon en perc, die werken met isolerende lagen. Dit vereenvoudigt de elektrische verbinding tussen gestapelde zonnecellen en verbetert de prestaties. Bestaande productielijnen voor heterojunctiezonnecellen kunnen bovendien eenvoudig worden aangepast voor de integratie van perovskiet, zonder ingrijpende aanpassingen aan de fabrieksinstallaties.

De Chinese zonnepaneelfabrikant Risen heeft een eigen interconnectietechnologie ontwikkeld – Hyper-Link – die een oplossing biedt voor de temperatuurgevoeligheid van perovskietmaterialen door een laminatieproces toe te passen onder 150 graden Celsius. Dankzij een stressvrije verbinding blijft de structuur van de dunne-filmarchitectuur behouden, wat bijdraagt aan een langere levensduur en hogere efficiëntie.

850 wattpiek
Ondanks de vooruitgang zijn er wel nog een aantal uitdagingen. Zo hebben perovskietzonnecellen op dit moment een kortere levensduur dan siliciumzonnecellen en zijn ze gevoelig voor degradatie door uv-straling en vocht. Risen werkt daarom aan nano-inkapseling en zelfherstellende materialen om de levensduur te verbeteren. Daarnaast is opschaling naar massaproductie technisch complex, omdat het garanderen van een uniforme perovskietlaag om geavanceerde depositietechnieken vraagt.

Toch zet Risen concrete stappen om de successen uit het laboratorium om te zetten in commerciële productie. Zo leverde het bedrijf afgelopen januari 2025 100 megawattpiek aan Hyper-ion Pro-zonnepanelen voor een project in Spanje. Dat was de eerste grootschalige implementatie van heterojunctiezonnepanelen met een vermogen van boven de 730 wattpiek per stuk. In de komende jaren wil Risen de technologie verder opschalen, met als doel in 2027 perovskiet-tandemzonnepanelen te lanceren met een vermogen van 850 wattpiek en een jaarlijkse degradatie van minder dan 0,25 procent.

Bekijk hier in de Solar Magazine Productzoeker welke zonnepanelen van Risen Energy nu al in de Benelux te verkrijgen zijn.