Prototypen van de duo-zonnecel: rechts de halfdoorzichtige perovskietcel, links de CIGS-cel (afb: Imec/ZSW/KIT)
Het is een beetje lastig te praten over zonnecellen. Er wordt vaak geschermd met rendementen, maar dan gaat het meestal om labsystemen. Hoeveel een zonnecel in de praktijk oplevert is daarmee niet vastgesteld. Ook niet of die zonnecel commercieel te produceren is. Perovskietcellen, bijvoorbeeld, krijgen een mooie toekomst toegedicht, maar, voor zover ik het heb meegekregen, hebben die problemen met de productie. Nu hebben Duitse en Belgische onderzoekers een hybride perovskiet/CIGS-cel (CIGS staat voor koper, indium, gallium en seleen) ontworpen, die een energetische rendement van 17,8% zou hebben. Dat zou meer zijn dan het hoogste rendement van ‘pure’ perovskietcellen (?).
“Met onze module hebben we laten zien dat een ‘opschaalbare’ perovskiet/CIGS-cel veel beter scoort dan perovskietcellen”, onderzoeker Ulrich Paetzold van het KIT in Karlsruhe (D). Hij houdt zich met een nieuwe onderzoeksgroep bij het KIT bezig om het rendement van deze hybride zonnecel te vergroten.
De hybride zonnecel bestaat uit twee soorten materiaal. Het doorzichtige perovskiet moet de energie uit het zichtbare deel van het zonlicht opvangen, de CIGS-laag die uit het infrarood (warmtestraling). Volgens de onderzoekers zou het wereldrecord voor perovskietcellen nu op 15,3% liggen en voor CIGS-cel bij 15,7%, maar er circuleren al rendementen voor perovskietcellen van 22%.
Een wezenlijk facet van zonnecellen is, zoals gezegd, of ze industrieel goed maakbaar zijn. Dan gaat het niet alleen om de productie, maar ook om die materialen die gebruikt worden en het totale systeem waar de zonnecellen onderdeel van zijn. De onderzoekers stellen dat het prototype dat ze gemaakt hebben maakbaar is en qua opbouw (‘architectuur’) is op te schalen.
Tom Aernouts van het Belgische onderzoeksinstituut Imec roemt de samenwerking tussen zijn instituut en het KIT en ZSW. Imec zou een vooraanstaande positie hebben bij de ontwikkeling van de perovskietcellen. ZSW, een onderzoekscentrum voor duurzame energie, zou leidend zijn bij de ontwikkeling van CIGS-cellen. Het instituut zou ‘recordhouder’ zijn met een rendement van 22,6%. KIT houdt zich bezig met de optica en de fijnere materiaalkunde.
Bron: Alpha Galileo