Vlaamse onderzoekers verbeteren rendement dunnefilmzonnecellen

Imomec meldt internationale records te hebben gevestigd bij onderzoek naar verschillende typen dunnefilmzonnecellen. Een team wetenschappers verbonden aan dit gemeenschappelijke instituut van de Universiteit Hasselt en Imec wist het rendement van een zonnecel op basis van een nieuw anorganisch materiaal op te krikken tot 9,7 procent. Op een hybride cel van nieuw anorganisch/organisch materiaal kwamen ze bij Imomec tot 10,8 procent. ’Deze records brengen ons een stap dichter bij een markt met goedkopere, kwaliteitsvolle zonnecellen‘, aldus directeur Dirk Vanderzande. Daarnaast presenteerde zijn instituut een doorbraak in de ontwikkeling van ’zonnecelramen‘.

Dunnefilmzonnecellen zijn gebaseerd op organische (polymeren en koolstof) of anorganische materialen. Ze zijn honderd tot zelfs duizend keer dunner dan de klassieke zonnecellen van silicium, uiterst flexibel (oprol- en plooibaar) en te gebruiken op uiteenlopende ondergronden (van papier tot textiel). De organische varianten zijn bovendien transparant en te verkrijgen in verschillende kleuren. Een belangrijk nadeel is het beperkte rendement. Doel van het Imomec-onderzoek, dat kadert in het grensoverschrijdende samenwerkingsverband Solliance, is een veilige, goedkope dunnefilmzonnecel met een hoog rendement.

In het anorganische domein hebben de Belgen nu een belangrijke stap gezet. ’Anorganische dunnefilmzonnecellen worden op dit ogenblik gemaakt van twee materiaalcombinaties: cadmiumtelluride of koperindiumgalliumselenide (Cigs, NR)‘, vertelt onderzoeker Marc Meuris. ’Cadmium is echter erg giftig, terwijl indium en gallium relatief schaars zijn. Je zit dus met materialen die ofwel ongezond zijn ofwel bijzonder duur bij gebruik op grote schaal.‘ Imomec richt zich op de alternatieve anorganische materialen CZTS en CZTSe, uit koper, zink, tin en zwavel respectievelijk seleen. Deze stoffen zijn veilig en komen – op seleen na – relatief veel voor.