Combizonnecel perovskiet-silicium maakt indruk

Reading time: 1 minute

Author:

Perovskietmaterialen hebben in korte tijd furore gemaakt in het pv-onderzoek, omdat ze de aantrekkelijke eigenschappen van organische zonnecellen combineren met een aanzienlijk hoger rendement. Maar ook de combinatie van een perovskiet met silicium staat in de belangstelling: perovskieten absorberen verhoudingsgewijs blauw licht goed, waar silicium zonecellen juist veel energie uit het rode deel van het spectrum halen.

Vervaardiging van dit soort tandemcellen stuitte echter op incompatibele verwerkingstechnieken. Zo moet gewoonlijk het dragermateriaal titaandioxide voor perovskieten worden gesinterd bij vijfhonderd graden Celsius; een typische silicium zonnecel kan daar niet tegen.

Onderzoekers van het Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZBM) dragen een alternatief aan in Energy & Environmental Science. Zij vervingen het titaandioxide door tinoxide, dat bij lage temperatuur kan worden opgebracht met atoomlaagdepositie. Verderop in het proces sleutelden ze ook aan de depositie van de transparante elektrode: aangezien het gebruikelijke sputteren de gevoelige perovskietlaag aantast, bouwden ze een beschermingslaag van molybdeenoxide in.

De resulterende zonnecel heeft een rendement van 18 procent, lager dan zowel de beste perovskietzonnecellen als een typische commerciële silicium zonnecel, maar toch uitermate veelbelovend. ‘Deze zonnecel is gemaakt met een gepolijste silicium wafer. Door daarin lichtvangende texturen aan te brengen, zoals piramides, kan de efficiëntie worden verhoogd naar 25 tot 30 procent’, zegt HZBM-onderzoeker Lars Korte. Dat zijn waardes die (commerciële) zonnecellen van alleen silicium nooit zullen bereiken.

BEELD:Perovskiet tandem