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

> Energiezuinige AI detectee...
> TU Delft-onderzoekers tele...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Wat doet 'overshoot' in de meet- en regeltechniek

Smart!

De meeste dromen zijn bedrog, maar als ik wakker word naast jou dan………

Toon alle columns / opinies

Advertorial

Webinar: Uw machine veilig online verbinden
Machines veilig verbinden met het internet voor maximale beschikbaarheid. Bekijk het webinar en krijg direct inzicht in de verschillende methoden om uw machine 'connected' te krijgen. 
Lees verder >>  

Sponsored content

Noviteiten van Schurter voor industriële automatisering     
Het aanbod van TME op het gebied van oplossingen voor industriële automatisering bestaat uit producten van vele fabrikanten, zodat klanten altijd een oplossing kunnen vinden die het beste past bij hun eisen en hun budget. In de catalogus zijn ook producten van de Zwitserse Schurter Groep opgenomen. Haar portefeuille is onlangs verrijkt met twee series producten uit de groep voedingsconnectoren en ontstoringsfilters. Wij nodigen u uit kennis te maken met het aanbod aan modules DD11 en filters MAB NEO.

Lees meer >>

Advertorial

Bestel nu uw ticket productronica 2021!
Van 16 tot en met 19 november 2021 vindt in München productronica, de internationale vakbeurs voor de ontwikkeling en productie van elektronica plaats.
Bestel hier uw toegangskaarten!

Advertorial

Koop een Fluke, ontvang een gratis Fluke
De juiste tools helpen om sneller en veiliger te meten. Bestel uw Fluke-instrument via een erkende distributeur en ontvang een gratis Fluke op basis van de aankoopwaarde. Aanbieding loopt af op 15 december 2021.

Lees meer >>

Bedrijf in beeld

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

AVE Added Value Electronics

Vacatures

TNO - Eindhoven
Senior system consultant at ESI
As a consultant operating from industry labs at high-tech giants, you bridge the gap between business needs and system innovation. Your share insights that you gain during your research with industrial partners and science. As a senior person in a project team, you have a leading role in the technical course of the project and determine the overall direction together with the project manager. We look forward to hearing your ideas.
Read more >>

Technomed - Maastrich Aachen Airport
(Junior) Product Development Engineer
As (Junior) Product Development Engineer, you will optimize the design of medical devices such as needle or patch electrodes and EEG cups, and create customer-branded products. You will work closely with the Marketing & Sales and Operations departments to manage the product development of private labelling from customer request to implementation into production. You will be required to document properly and work together with Quality and Regulatory Affairs to ensure compliance to medical device standards and regulations.
Read more >>

Shell Moerdijk
Onderhoudsmonteur / Technicus E&I 
Als Onderhoudstechnicus ben je verantwoordelijk voor het veilig en milieubewust uitvoeren van de onderhoudswerkzaamheden in onze werkplaatsen en fabrieken in de dagdienst. En houd je je bezig met het opnemen, coördineren, voorbereiden, organiseren en controleren van meet- en regeltechnische installaties.
Meer informatie >>

Applied Micro Electronics (AME) - Eindhoven
Team Leader Production Engineering
As Team Leader Production Engineering, you lead a team of 12 Production Engineers. Through developing and maintaining manufacturing processes, workflows and equipment, the team enables the operations department to achieve its goals and satisfy customer's needs. Read more >>  

ROCKWOOL - Roermond
Operator in ploegendienst
Beschik jij over een "Can-Do" mentaliteit, heb je technische affiniteit en voel jij je thuis in een productieomgeving waarin je jouw mouwen kunt opstropen? Als Operator bij Rockwool krijg jij de ruimte om het beste uit jezelf te halen en de vrijheid om dat zoveel mogelijk naar eigen inzicht te doen. Sterker nog: dat wordt van je verwacht!
Lees meer >>
 
ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Connectivity Design Engineer
Are you triggered by the engineering of electrical connectivity and layout solutions for high-tech products? And do you have excellent communication skills, combined with a high level of discipline? You'd better contact us today ! As an Experienced Electrical Connectivity Design Engineer, you are defining, realizing, qualifying, managing and maintaining various electrical concepts and products for both existing and new ASML products.

advertorial

Combineert ergonomie met veiligheid

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

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

Volg e-totaal

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.

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.