Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Een internationale fotovoltaïsche werkgroep heeft een nieuwe transparante toplaag voor zonnecellen ontwikkeld, gebaseerd op nanokristallen. Simulaties, uitgevoerd door de deelnemende TU Delft-onderzoekers, tonen aan dat deze laag het rendement van in massaproductie vervaardigde - en betaalbare - zonnecellen kan verhogen tot op een procentpunt van de praktisch haalbare limiet.

Het gecombineerde praktische en theoretische onderzoek is nu gepubliceerd in Nature Energy .

Betaalbaar, met een hoog rendement
Veruit de meeste van de wereldwijd geïnstalleerde zonnepanelen - in 2019 goed voor een totaal vermogen van 629 gigawatt met een jaarlijkse groei van ongeveer 25% - zijn gebaseerd op zonnecellen van kristallijn silicium. Deze zijn relatief goedkoop op grote schaal te produceren terwijl ze bijna een kwart van de invallende zonne-energie in stroom omzetten. ‘Veel onderzoeksgroepen proberen deze silicium zonnecellen verder te verbeteren,' zegt Rudi Santbergen, universitair docent in de Photovoltaic Materials and Devices-groep aan de TU Delft en een van de coauteurs. ‘De uitdaging is om het rendement van de zonnecel te verhogen terwijl je de productiekosten laag houdt, zodat zonne-energie steeds goedkoper wordt.'

Passivering
De grootste toename in het rendement van zonnecellen is het afgelopen decennium voortgekomen uit incrementele verbeteringen in drie essentiële eigenschappen van de toplaag. Deze toplaag dient transparant te zijn zodat (vrijwel) al het invallende zonlicht de halfgeleiderlaag bereikt die zonne-energie in elektriciteit omzet. Hij moet bovendien goed geleidend zijn zodat het de vrijgemaakte ladingdragers (elektronen of gaten) op efficiënte wijze naar de elektrische contactpunten van de zonnecel transporteert. Daarnaast moet deze laag over een cruciale eigenschap beschikken die passivering heet, waarmee voorkomen wordt dat ladingdragers aan het oppervlak recombineren en zo niet meer bijdragen aan de met zonne-energie opgewekte elektrische stroom.

Nanokristallen
De hoofdonderzoekers van Forschungszentrum Jülich hebben met een bewezen en eenvoudig op te schalen productieproces een nieuwe toplaag gecreëerd, gebaseerd op nanokristallen van silicium carbide, met een superieure combinatie van deze drie eigenschappen. ‘Met het eerste prototype van hun zonnecel bereikten ze al een rendement van bijna 24%, net zo hoog als de beste zonnecellen die in andere laboratoria gemaakt worden,' zegt Santbergen. ‘Ze vroegen ons om hun resultaten te valideren met behulp van simulaties.'

Toonaangevend in modelleren
De Photovoltaic Materials and Devices-groep van de TU Delft is wereldwijd toonaangevend in het ontwerpen, optimaliseren en de productietechnologie van zonnecellen. Ze hebben unieke expertise op het gebied van modelleren - van fotovoltaïsche materialen op atomaire schaal, tot het rendement van de gehele zonnecel, tot het modelleren van de jaaropbrengst aan elektriciteit van een heel systeem aan zonnepanelen in de gebouwde omgeving. Het is een van de weinige onderzoeksgroepen die geavanceerde optische en elektrische simulaties kan combineren, wat nodig was om de resultaten van de Jülich-zonnecel te valideren.

Dicht bij de praktische limiet
De optische simulaties, uitgevoerd door Santbergen, laten voor elke invallende golflengte zien waar in de zonnecel welk deel van het zonlicht zal worden geabsorbeerd - of de fotonen de halfgeleiderlaag zullen bereiken of niet. Het elektrische model van zijn collega Paul Procel Moya simuleert het transport van de vrijgemaakte elektronen en gaten door de zonnecel en bepaalt of deze al dan niet de elektrische contactpunten bereiken. ‘Onze simulaties geven precies aan waar in de zonnecel welke verliezen optreden,' zegt Santbergen. Nog veel belangrijker is dat de TU Delft-onderzoekers hebben aangetoond dat de nieuwe toplaag in principe het rendement van de zonnecel kan verhogen van 24% naar 26%. Dit is dicht bij de praktische limiet van 27% waarboven, naar verwachting, de productiekosten van silicium zonnecellen zo hoog oplopen dat ze geen commercieel nut meer hebben. Santbergen: ‘Onze collega's in Jülich hebben al ideeën hoe ze hun productieproces kunnen bijstellen om zo deze grote stap voorwaarts te realiseren.'

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> ING: personeelstekort vere...
> Altair versterkt aanbod el...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kracht van standaardisering

Zachte heelmeesters maken stinkende wonden

Wat is meer?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Vacatures

Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven  
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

    
Connectoren en lintkabels van het merk CONNFLY
Overzicht van het aanbod voor toepassingen in de productie en industrie. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.