Laatste nieuws:

SINGAPORE, 5 september 2011 15:44

Betere dunnefilm zonnecel dankzij nanopilaren

Wetenschappers van het A-Star Institute of Microelectronics in Singapore, hebben een manier gevonden om dunnefilm zonnecellen zo te ontwerpen dat het rendement hiervan flink toeneemt. Dankzij een oppervlaktestructuur bestaande uit ‘nanopilaren’, worden productiekosten geminimaliseerd en lichtopname gemaximaliseerd.

Een foto van een structuur bestaande uit nanopilaren, genomen met een elektronenmicroscoop'
Een foto van een structuur bestaande uit nanopilaren, genomen met een elektronenmicroscoop
1/1

Silicium is ruimschoots beschikbaar en makkelijk te verwerken. Daarnaast is het zeer stabiel en niet-giftig. Het is ook een van de beste grondstoffen voor het vervaardigen van zonnecellen. Maar door de hoge eisen die worden gesteld aan de kwaliteit en zuiverheid van silicium als basismateriaal voor zonnecellen met een hoog rendement  maken het lastig om productiekosten daarrvan te verlagen. 

Oppervlaktestructuur

Eén manier die kosten zou kunnen terugbrengen is door gebruik te maken van een microscopisch dunne film van silicium, met een opppervlaktestructuur om zo lichtopname te verbeteren. Normaliter bieden dunne-film zonnecellen maar ongeveer de helft van het rendement van een reguliere zonnecel.

De onderzoekers in Singapore, waaronder Navab Singh, hebben verschillende factoren bestudeerd die van invloed zijn op het conversierendement van dunnefilm-cellen met een oppervlaktestructuur. Ze ontwikkelden een structuur met 'nanopilaartjes' waarbij de lichtabsorptie wordt gemaximaliseerd, tegen geminimaliseerde productiekosten.  Factoren die hierbij werden onderzocht waren de diameter en lengte van de nanopilaren, alsmede de ruimte tussen de afzonderlijke nanopilaren. Ook belangrijk is het ontwerp van de positief en negatief geladen lagen in de zonnecel.

Dunne lagen

Simulaties toonden aan dat de negatief geladen laag aan de buitenzijde van de pilaren zo dun mogelijk moet zijn ter voorkoming van parasitaire absorptie - de vernietiging van de door licht gegeneerde ladingdragers voordat zij de junctie tussen de lagen passeren en kunnen bijdragen aan het elektrisch vermogen.

Ook ontdekten de wetenschappers dat een axiaal ontwerp waarbij de junctie tussen positieve en negatieve lagen wordt beperkt tot de top van de nanopilaren, leidt tot een hogere foto-elektrische open spanning dan bij ontwerpen, waarbij de negatieve laag om de gehele pilaar gewikkeld zit. Het omgekeerde bleek het geval voor de open-circuit stroom. 

Balans

Singh en zijn collega's tonen aan dat een balans tussen al deze factoren nodig is om dunnefilm zonnecellen zo te ontwerpen dat ze een zo hoog mogelijk rendement halen. Uiteindelijk moet het mogelijk worden om dunnefilm zonnecellen te ontwerpen die net zo efficiënt werken als hun duurdere en grotere  monokristallijne broers.

bron: PhysOrg.com

Reacties

Er zijn nog geen reacties op dit artikel.

Hier kunt u een reactie plaatsen bij het bericht .
Uw e-mailadres zal niet op de website worden getoond.
Uw naam *
Uw E-mail *
Uw bericht *
  robot check
Vul de code van bovenstaand plaatje in.

Van onze partners meer (6)...

EUCHNER (Benelux) BV

Rollon Lineairtechniek BV

Bege Aandrijftechniek BV

Rotero Holland bv

Pilz Nederland

B&R Industriele Automatisering BV

Perfection in Automation  

Vacatures

ab op Twitter

TwitterlogoVolg ab nu ook op Twitter!

Onze accountnaam is: @aenb

Agenda meer (19)

23 oktober 2017 - Aken, RWTH
Optics Week
24 oktober 2017 - Gorinchem, Evenementenhal
Recycling 2017
31 oktober 2017 - Gorinchem - Evenementenhal
Metavak 2017
7 november 2017 - Rotterdam - Ahoy
Europort
8 november 2017 - Bad Salfzuflen (D), Messezentrum
FMB
8 november 2017 - Assen, TT-Hall
Main Industry
9 november 2017 - Nieuwegein, De Kom
Master of Safety
14 november 2017 - Utrecht, Jaarbeurs
Smart Homes & Intelligent Building

Geen nieuws meer missen?

Meldt u dan direct aan voor de gratis ab nieuwsbrief.

 

Knop nieuwsbriefMet de gratis ab nieuwsbrief wordt u wekelijks op de hoogte gehouden over het aandrijven en besturen nieuws. U ontvangt wekelijks het laatste nieuws en elke maand een themanieuwsbrief.

 

Direct aanmelden