Je leest:

Rendementsrecord voor zonnecel

Rendementsrecord voor zonnecel

Natuurkundigen van de TU Eindhoven en het Duitse Fraunhofer Instituut hebben het rendement van een belangrijk type zonnecel met 1% verhoogd. Een wereldrecord, dat werd bereikt door een ultradun laagje aluminiumoxide aan de voorkant van de cel.

Natuurkundige dr. ir. Bram Hoex (29) en collega’s van de TU Eindhoven hebben in samenwerking met het Duitse Fraunhofer Instituut het rendement van een belangrijk type zonnecel verbeterd van 21,9 tot 23,2 procent. Dit nieuwe wereldrecord wordt woensdag 14 mei gepresenteerd op een grote conferentie over zonne-energie in het Amerikaanse San Diego. Verantwoordelijk voor de verbetering is een ultradun laagje aluminiumoxide aan de voorkant van de cel. De rendementsverbetering brengt de doorbraak van zonne-energie een stap dichterbij.

Een verbetering van ruim 1 procent (in absolute zin) lijkt in eerste instantie wellicht bescheiden; toch kan het zonnecelfabrikanten miljoenen opleveren. Een hoger rendement is namelijk een zeer doeltreffende manier om de kostprijs van zonne-energie te verlagen. De panelen zelf worden er iets duurder op, maar verdienen dat ruim terug door tijdens hun levensduur meer energie op te wekken.

Volgens Hoex’ berekeningen kan deze rendementsverbetering de omzet van een productielijn voor zonnecellen per jaar met vijf miljoen euro verhogen. Het aanbrengen van het laagje aluminiumoxide kost naar verwachting veel minder dan dat. Daardoor zou de elektriciteit uit zonlicht uiteindelijk veel goedkoper kunnen worden.

Een zonnecel in werking. Zonnecellen bestaan uit halfgeleiders. Zonlicht kan elektronen losmaken uit de atomen in die halfgeleider, die dan door een elektrisch circuit gaan lopen. De achterblijvende gaten in het rooster hebben netto een positieve lading en bewegen de andere kant op: naburige elektronen schuiven het gat in, dat zich zo ‘verplaatst’. bron: Resources and Protection Technology.

Flinterdun

Hoex kreeg de verhoging van het rendement voor elkaar door een flinterdun laagje (ongeveer 30 nanometer) aluminiumoxide neer te leggen op de voorkant van een kristallijnen silicium zonnecel. Dit laagje heeft een ongekend hoog aantal ingebouwde negatieve ladingen, die ervoor zorgen dat het normaal gesproken aanzienlijke energieverlies aan het oppervlak bijna wordt opgeheven. Van al het zonlicht dat op deze zonnecel valt, wordt nu 23,2 procent omgezet in elektrische energie. Voorheen was dat 21,9 procent; relatief gezien is dat een verbetering van 6 procent.

Zonnecellen zijn al jaren een grote belofte voor het deels oplossen van het energieprobleem. De zon gaat elke dag op en zonnecellen zijn goed te gebruiken op normaal gesproken nutteloze oppervlakken. Ook biedt zonne-energie kansen voor armere landen: juist die hebben vaak veel zon. Naar verwachting zal de prijs van stroom uit zonnecellen binnen tien tot vijftien jaar vergelijkbaar zijn met die van ‘gewone’ stroom uit fossiele brandstoffen. bron: NREL.

Nederlandse bedrijf OTB Solar

Het flinterdunne laagje aluminiumoxide, ontwikkeld binnen de groep Plasma & Materials Processing, leidt mogelijk tot een technologische innovatie in de zonnecelwereld. Verschillende grote zonnecelfabrikanten hebben inmiddels al interesse getoond. Vanwege de grote belofte van zijn werk werd een deel van Hoex’ promotieonderzoek betaald door de ministeries van EZ, OCW en VROM.

Dit artikel is een publicatie van Technische Universiteit Eindhoven (TU/e).
© Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 14 mei 2008

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.