Productieproces hoog-efficiënte dubbelzijdige silicium zonnecellen verbeterd

Imec is erin geslaagd om hoog-efficiënte dubbelzijdige siliciumzonnecellen te maken via een industrieel zeefdrukproces. De cellen halen een totale omzettingsefficiëntie van 25%, rekening houdend met bijkomende lichtinval op de achterzijde.

Tweezijdige zonnecellen vangen licht op aan beide zijden. Doordat de achterkant van de cel niet bedekt is, kan die het indirecte licht opvangen, bijvoorbeeld licht dat weerkaatst via de bodem, het dak, of op gebouwen in de omgeving, diffuus licht op bewolkte dagen, of zelfs -afhankelijk van de opstelling- ook direct zonlicht bij zonsop- of ondergang.

Testen tonen aan dat dergelijke cellen over hun volledige levensduur 10 tot 40% meer energie opleveren dan vergelijkbare eenzijdige zonnecellen, afhankelijk van de installatie, de locatie, en de efficiëntie van de achterzijdebelichting.

Door met een industrieel zeefdrukproces te werken en nog een aantal bijkomende aanpassingen aan het productieproces te doen, slaagde imec erin om de productiekosten per zonnecel significant verminderen. Zo hebben de nieuwe cellen smallere zilveren contacten op de voorzijde (~40 micrometer), de zogenaamde vingers, en gezeefdrukte aluminium vingers op de achterzijde waardoor de productiekost met ongeveer 0.01$/Wp (Wattpiek) verminderde. Deze cellen met industriële afmetingen (244,3 cm²) haalden een gemiddelde efficiëntie aan de voorzijde van 21,9%. En bij tweezijdig gebruik onder realistische omstandigheden kunnen deze cellen een effectieve omzettingsefficiëntie halen van 25%.

Imec werkte voor deze ontwikkeling samen met de Chinese zonnecelproducent Jolywood. Deze week zal imec zijn zonneceltechnologie voorstellen op SNEC (28-30 mei, Shanghai, China, stand E2-375).