Ons werk

Met Perovskite/silicium tandems naar een betere prestatie

Door verschillende soorten zonnecellen in een PV-module te combineren kan een fundamenteel hoger rendement gehaald worden. Waar de ene optimaal presteert voor korte golflengte fotonen, en de andere voor lange-golflengte fotonen, kunnen ze samen meer elektrische energie onttrekken aan zonlicht dan één enkele zonnecel. TNO heeft de expertise in huis voor dergelijke tandemapplicaties, en om tandem-PV te ontwikkelen voor industriële toepassing.

Het belang van tandem-PV

Het hogere rendement die met tandem-PV gehaald wordt draagt bij aan het verlagen van de totale PV-kosten, en tevens het verminderen van de ruimte die nodig is voor zonnestroomopwekking. Beide aspecten dragen bij aan de transitie naar een maatschappij die voornamelijk duurzame energie gebruikt.

De markt

De internationale technologieroadmap voor PV (ITRPV) voorziet dat tandem-PV op basis van kristallijnsilicium (c-Si) snel vooruitgang zal boeken richting industriële toepassing, en dat het een aanzienlijk marktaandeel zal hebben veroverd in 2025. Vanwege de beperkte beschikbaarheid van land voor PV en het belang van PV op daken kan Nederland hier een pioniersrol in vervullen.

Technologieën

Hybride organische-anorganische Perovskite dunne-film zonnecellen zijn de kandidaat bij uitstek om gecombineerd te worden met c-Si in een tandemconstructie, hoewel er ook onderzoek wordt gedaan naar andere kandidaten. Ondezoeksorganisatie Solliance, waar TNO deel van uit maakt, voert een met de industrie gedeeld onderzoeksprogramma uit naar Persovskite PV-technologie. Samen met academische en industriele partners werkt TNO aan de combinatie van Persovskite dunne-film technologie met kristallijnsilicium technologie in tandems en modules. Tot op heden is een efficientieverbetering t.o.v. gangbaar presterende industriele c-Si cellen behaald van 5 procentpunt (25%). ECN Part of TNO zal naar verwachting nog in 2018 beginnen met een kleinschalige veldtest met modules. Solliance doet ook onderzoek naar volledig op dunne-film gebaseerde PV-technologieën, bijvoorbeeld de combinatie van Perosvskite met CIGS.

ECN part of TNO

Dankzij een brede kennis van de gehele productieketen, van zonnecel tot PV-systeem, kan ECN part of TNO hulp en samenwerking bieden op de volgende gebieden:

  • Aanpassing van c-Si cel en moduletechnologie voor een tandemapplicatie. Voorbeelden zijn specifieke toepassingen van polySi gepassiveerde contactceltechnologieën of conductive backsheet moduletechnologie.
  • Integratie van celtechnologieën in een tandemmodule, bijvoorbeeld modulematerialen die geschikt zijn om de Persovskite zonnecel te beschermen, of het ontwerp en de configuratie van de elektrische interconnecties van de cel.
  • Integraal ontwerp van het tandemapparaat, karakterisatie, modellering en optimalisatie. Optische analyse en optimalisatie zijn bijvoorbeeld ingewikkelde maar belangrijke activiteiten om een hoger rendement te bereiken.
  • Versnelde degradatietests, foutenanalyse en oplossingen. Voor Perovskite zonnecellen zijn interconnectie- en encapsulantmethodes nodig die afwijken van standaard c-Si technologie. Een belangrijk doel van het onderzoeksprogramma van Solliance is de ontwikkeling van stabiele Persovskite modules met een lange levensduur.
  • Karakterisatie, monitoring en modellering. Monitoring en betrouwbare velddata evenals inzicht in de energieopbrengst zijn belangrijk voor de introductie van deze nieuwe PV-tchnologie.
Zie ook

Dr. Bart Geerligs

Contact

Dr. Bart Geerligs

  • Solar Energy
  • Si-PV Device Architecture
E-mail

VOLG TNO OP SOCIAL MEDIA

blijf op de hoogte van ons laatste nieuws, vacatures en activiteiten

Wij gebruiken anonieme cookies om het gebruik van onze site te verbeteren. Ons privacystatement is aangepast aan de nieuwe privacywetgeving in de EU.