Imec zet belangrijke stappen naar marktintroductie van meer duurzame siliciumzonnecellen

Imec presenteerde op Europa’s grootste conferentie voor zonne-energie (PVSEC, Valencia) een nieuw ontwikkelde dunne (170 µm dikte) silicium zonnecel met industriële afmetingen (148 cm² oppervlakte) die koperen contacten aan de voorzijde heeft in plaats van de normaal gebruikte zilveren contacten.

De cel heeft omzettingsrendement van 19,4%, een record voor dit type zonnecel. Het gebruik van koper draagt bij tot een duurzamer en goedkoper productieproces. Tegen 2025 moet minstens 20% van de wereldwijde energieproductie komen van hernieuwbare bronnen en moet zonne-energie voor minimaal 10% van de totale elektriciteitsproductie instaan. Maar om dat te bereiken moeten de kosten van zonne-energie substantieel verminderen.

Imec's onderzoek naar de nieuwe generaties siliciumzonnecellen richt zich op de ontwikkeling van innovatieve technologieën voor goedkopere zonnecellen, onder andere door de foto-actieve siliciumlaag dunner te maken, en met een hoger omzettingsrendement.

Nieuwe moleculen

Om het omzettingsrendement van de cellen te verhogen werden nieuwe moleculen in de foto-actieve siliciumlaag ingeplant (ondiepe emitters) zodat een groter deel van het lichtspectrum wordt omgezet in elektriciteit. Daarnaast werd de achterzijde van de zonnecel gepassiveerd om de energieverliezen daar te beperken. Het proces van kopermetallisatie van de voorzijdecontacten heeft imec ontwikkeld op basis van uitgebreide materialenkennis in de nano-elektronica. Het gebruik van koper als alternatief voor zilver moet leiden tot een goedkoper productieproces en het draagt bovendien bij tot de duurzaamheid van de nieuwe zonneceltechnologie.
De zonnecellen die imec presenteert zijn gebaseerd op een technologie die imec zelf heeft ontwikkeld voor grote ultradunne kristallijn siliciumzonnecellen. Deze technologie wordt ook al in de industrie toegepast. Imec's uiteindelijke doel is om siliciumzonnecellen met industriële afmetingen te ontwikkelen met een dikte van slechts 40 µm en een omzettingsrendement boven 20%. De huidige industriële multikristallijne siliciumzonnecellen hebben een dikte van ongeveer 180 µm tot 200 µm en een renement van 16%.

bron: Imec