Recordprestatie van in Nederland geproduceerde zonnecel van kristallijn silicium

Nieuws - 10 november 2017 - Communication

Tijdens het nationale Nederlandse PV-congres ‘Sunday’, dat op 8 november 2017 in Bussum werd gehouden, presenteerde prof. Miro Zeman van de TU Delft een zonnecel van kristallijn silicium met een conversie-efficiëntie van 23.0%. Dat is de hoogste conversie-efficiëntie van een geheel in Nederland geproduceerde zonnecel van kristallijn silicium.

Dr. Isabella en prof. Weeber leiden het team van de onderzoeksgroep Photovoltaic Materials and Devices (PVMD) van de TU Delft, die hoogefficiënte zonnecellen van kristallijn silicium ontwikkelt op basis van nieuwe architecturen voor betere lichtabsorptie en minimale recombinatie van fotovoltaïsch gegenereerde dragers.


Deze recordprestaties zijn te danken aan een zonnecelarchitectuur waarbij beide elektroden aan de achterzijde van de zonnecel worden geplaatst. Het resultaat wordt een ‘interdigitated back contacted’ (IBC) zonnecel genoemd. Er is gebruikgemaakt van geavanceerde computermodellering om de optimale dikte van de onderliggende lagen en de lay-out van de contacten aan de achterzijde te bepalen. Er is een dunne laag siliciumoxide gecombineerd met lagen gedoteerd polykristallijn silicium voor de passivering van het kristallijn silicium achter oppervlak en selectieve extractie en verzameling van ladingsdragers. De ontwikkeling en optimalisatie van de onderliggende lagen en de productie van de zonnecel zijn uitgevoerd in de clean rooms van het Else Kooi Lab (EKL) van de TU Delft.


Om de topprestaties mogelijk te maken, werd op de voorzijde van de silicium wafer een textuur aangebracht. Deze oppervlaktetextuur is speciaal ontworpen voor een optimale combinatie van zeer goede passivering van defecten op het oppervlak enerzijds en verbeterde lichtabsorptie door de silicium absorber anderzijds. De ontwikkeling van hoogefficiënte zonnecellen van kristallijn silicium vindt plaats in het kader van verschillende projecten. Binnen die projecten werkt de PVMD-groep samen met diverse partners uit de academische wereld, de onderzoekssector en het bedrijfsleven, waaronder de Technische Universiteit Eindhoven, ECN en Solliance, en Tempress, Levitech, Exasun en SolMates.

 

  

 

Diagram: Schematische weergave van een IBC-zonnecel met een dunne passivatielaag van SiO2 en carrier-selective lagen van gedoteerd polykristallijn silicium. FSF betekent ‘Front Surface Field’.

Dr. Guangtao Yang van de PVMD groep met de record zonnecellen.