ECN (Energieonderzoek Centrum Nederland) heeft een techniek geïntroduceerd waarbij het vermogensverlies bij zonnecellen tot een minimum beperkt wordt. De zeer innovatieve oplossing leidt tot een hoger zonnecelrendement en gaat – naar verwachting - leiden tot lagere kWh-kosten. De vinding wordt naadloos geïntegreerd met bestaande productieprocessen, een primeur in de wereldwijde PV-industrie. Dit is het resultaat van een vruchtbare samenwerking tussen ECN uit Petten en de high-tech machinebouwer Tempress Systems uit Vaassen.
Laagje tussen wafer en metalen contacten
De huidige zonneceltechniek wordt voor een belangrijk deel gelimiteerd door elektrische verliezen, die ontstaan door het ‘terugvallen’ van de door licht gegenereerde elektronen in de zonnecel. ECN brengt nu een polysilicium laagje aan tussen de silicium wafer en de metalen contacten, de voornaamste bron van de bovengenoemde verliezen. Het zeer dunne laagje zorgt dat de stroom goed geleid wordt, en spanningsverliezen voorkomen worden. De techniek is al eerder en succesvol toegepast in de micro-elektronica en op zonnecellen in het laboratorium, maar is door deze Nederlandse partijen nu voor het eerst toegepast op industriële schaal machines en zonnecellen.
Voorbeeld van een zonnecel met het nieuwe polysilicium laagje op de achterkant
Grootste verliespost opgeheven
‘Met deze nieuwe vinding wordt de grootste verliespost van de moderne zonnecellen opgeheven’, legt Bart Geerligs, senior onderzoeker bij ECN, uit. ‘Ook is het niet nodig om voor deze verbetering een scala van nieuwe productiemachines te introduceren. Met deze technologie worden de rendementsbeperkingen van de bestaande zonneceltechnologie opgerekt. Er is nu in korte tijd al een rendement bereikt van 20.7% en we zien mogelijkheden om snel voortgang te blijven boeken in de richting van de 25%.’
Industrieel maakproces
Development engineer Martijn Lenes van Tempress: ‘Het opschalen van een laboratorium schaal proces naar industriële apparatuur is vaak de grootste drempel voor het succesvol implementeren van een nieuwe veelbelovende techniek. Tempress heeft daarom op een prototype machine eerst gekeken of de benodigde lagen wel op een voldoende grote schaal tegelijkertijd te produceren zijn. Toen dat eenmaal aangetoond was hebben we met ECNonderzocht hoe we deze lagen in een industrieel productieproces konden integreren.’
Exportproduct voor de maakindustrie
Deze Nederlandse innovatie leidt tot meer elektriciteitsproductie per zonnecel en heeft alles in zich om als innovatief exportproduct wereldwijd vermarkt te worden, één van de pijlers uit het Nationale Energieakkoord. Door deze innovatie zal de gemiddelde (markt) prijs van zonnecellen afnemen, en wordt zonne-energie door een breder publiek omarmd. Zonnecellen zijn op vele manieren toepasbaar, bijvoorbeeld op bedrijfsdaken, ziekenhuizen, scholen, sporthallen, energiecentrales en particuliere huizen. Innovaties als deze steunen de transitie naar een energieneutrale gebouwde omgeving in 2050.
SiliconPV
Op de Silicon PV/nPV conferentie, van 7 tot 10 maart 2016 in Chambéry, Frankrijk, zullen onderzoekers van ECN en Tempress de resultaten presenteren. Kijk voor meer informatie over deze conferentie op onze speciale pagina.
Bron: ECN