Onderzoekers ontwikkelen nieuwe generatie ‘tandemzonnecel’ uit perovskiet

UHasselt-onderzoekers zijn er, samen met Britse en Amerikaanse collega’s, in geslaagd om een tandemzonnecel te ontwikkelen waarvan beide subcellen bestaan uit perovskiet. “De zonnecel heeft een superieure lichtabsorptie, waardoor ze meer invallend zonlicht kan omzetten in elektrische stroom”, aldus dr. ir. Bert Conings. Het onderzoek – uitgevoerd in samenwerking met de universiteiten van Oxford, Stanford en Washington – verscheen onlangs in Science.

Tandemzonnecellen bestaan uit twee componenten/laagjes die elk een specifiek deel van het zonlicht kunnen absorberen. “Het voordeel is dat ze een grotere portie van de energie die de zon instraalt, kunnen opnemen en met een minimum aan spanningsverlies kunnen omzetten naar elektrische energie”, zegt dr. ir. Bert Conings. Hij is FWO-onderzoeker aan het Instituut voor Materiaalonderzoek (imo-imomec) van de UHasselt.

Bij het ontwikkelen van zo een tandemzonnecel focuste het onderzoeksteam op het gebruik van perovskiet – in plaats van op het gebruikelijke silicium. “Ten opzichte van de gevestigde zonneceltechnologieën – uit silicium of cadmium-telluride – zijn perovskietzonnecellen makkelijker te vervaardigen. Het materiaal kan op lage temperatuur vanuit een soort inkt afgezet worden via coating of printing. Die laatste techniek is ook al bekend van de organische zonnecellen, maar kwam nog niet van de grond omwille van hun beperkte efficiëntie.”

Bij perovskieten is die efficiëntie alvast géén probleem. “De recordefficiëntie van deze soort ligt op hetzelfde niveau als die van de al gecommercialiseerde zonnecellen uit cadmium-telluride. En dat ondanks het feit dat de technologie in haar kinderschoenen staat.” Nog een voordeel: fotovoltaïsche perovskieten nemen zó makkelijk zonlicht op dat je slechts een heel dunne laag nodig hebt – minstens 1.000 keer dunner dan bij een siliciumzonnecel. De materiaalkost ligt bovendien erg laag.