Wereldrecord: zonnecel met meer dan 30 procent rendement

Onderzoekers van TNO, TU Eindhoven, imec en TU Delft zijn er in geslaagd om met behulp van perovskiet een zonnecel te maken met 30,1 procent rendement. Een wereldrecord.

Nvl220922 19091l
Van links naar rechts: Yifeng Zhao (TUDelft) - Mehrdad Najafi (TNO) - Valerio Zardetto (TNO) - Dong Zhang (TNO) | Credit: Niels van Loon

De vier vormen samen onderzoeksorganisatie Solliance Solar Research, dat al sinds 2010 onderzoek doet naar dunne film zonnecellen. Perovskiet is daarbij een veelbelovend materiaal om te gebruiken.

In gebouwen integreren

Door in een samengestelde zonnecel het semi-transparante perovskiet te combineren met conventionele fotovoltaïsche (PV) zonnecellen van silicium en laagjes op elkaar te stapelen, is de barrière van 30 procent rendement doorbroken. Dat maakt zonnepanelen nog goedkoper en efficiënter. Ook kunnen dit soort zonnecellen makkelijker geïntegreerd worden in gebouwen en andere constructies. Door de cellen tweezijdig te maken, zou het rendement nog verder omhoog kunnen. Het resultaat is gepresenteerd tijdens de 8e Wereldconferentie over fotovoltaïsche energieconversie (WCPEC-8) in Milaan.

Beste rendement ooit

Solliance spreekt van tandem-zonnecellen die het beste van twee werelden combineren. Door bovenop de siliciumlaag de transparante perovskiet-laagjes aan te brengen, wordt het hele spectrum van het zonlicht benut. De perovskiet-cellen leveren in de constructie 19,7 procent rendement en de silicium cellen 10,4 procent. Opgeteld is dat 30,1 procent. Dit is het beste rendement ooit ter wereld gemeten volgens algemeen aanvaarde procedures. Het rendement van conventionele zonnepanelen ligt rond de 20 procent, stijgt al jaren, maar zal volgens TNO maximaal 26 procent worden.

Goedkoop en makkelijk

Eerder dit jaar stelde Professor Wim Sinke van de UvA, destijds hoofdonderzoeker zonne-energie bij TNO en inmiddels gepensioneerd, hoe belangrijk dit soort nieuwe technieken zijn om meer zonne-energie op te wekken. Perovskiet is een mineraal dat voorkomt in bepaalde gesteentes, maar dat kunstmatig gemaakt in een andere samenstelling als halfgeleider in zonnecellen wordt gebruikt. Het voordeel is dat de grondstoffen goedkoop zijn, dat het eenvoudig en goedkoop aangebracht kan worden en dat er maar een heel dun laagje van nodig is. “Het grote voordeel is dat je perovskiet kunt stapelen op andere zonnecellen. Zo kun je het rendement verhogen naar die 30 procent. Er zijn geen andere materialen binnen handbereik die dit goedkoop kunnen”, legde hij uit.

Lees hier het interview met Wim Sinke

Massaproductie in zicht

Volgens de onderzoekers kan perovskiet ook gecombineerd worden met verschillende andere commerciële technologieën. Prof. Gianluca Coletti, programmamanager tandem technology & application bij TNO: “We kennen nu de ingrediënten en kunnen de laagopbouw beheersen die nodig is om een efficiëntie van meer dan 30 procent te realiseren. In combinatie met de schaalbaarheidsexpertise en -kennis die we de afgelopen jaren hebben opgedaan om materialen en processen op grote schaal toe te passen, kunnen we ons samen met onze industriële partners richten op de massaproductie van deze technologie met een efficiëntie van meer dan 30 procent.”

Lees hier meer over het hoge rendement van zonnecellen op water

Adobe Stock 506964210
Een ander voorbeeld van het stapelen van perovskiet en andere materialen in zonnepanelen | Credit: Adobe Stock

Schrijf je in voor onze nieuwsbrief: iedere dag rond 07.00 uur het laatste nieuws

Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan! Schrijf je hier in voor onze dagelijkse nieuwsbrief.

Change Inc.

join the changesluit je gratis aan

Bij een ecosysteem van 42.512 professionals, bedrijven en start-ups die samen aan oplossingen werken voor een betere toekomst. Met dagelijks kwaliteitsjournalistiek, inzichten en evenementen, want morgen wordt vandaag bedacht.

Join the change, word lid

Nieuws & Verhalen

Changemakers

Bedrijven

Events


Producten & Diensten

Magazines


Lidmaatschap

Inloggen

Nieuwsbrief & Memberships


Over Change Inc.

Over ons

Waarom Change Inc.

Team

Partnerships & Adverteren

Werken bij Change Inc.

Pers & media

Onze partners

Contact

Start

Artikelen

Changemakers

Bedrijven

Menu