Opnieuw record voor flexibele perovskiet/ Cigs tandem zonnecel

Een tandem zonnecel die een semi-transparante perovskietcel en een Cigs-cel combineert, heeft in potentie een hogere efficiency dan conventionele single junction (dunne-film) zonnecel door band-gaps dusdanig in te stellen dat de beide cellen complementair aan elkaar worden.

Om maximale conversie-efficiëntie te realiseren, moeten de absorptie-eigenschappen van de bovenste perovskietcel en van de onderste Cigs-cel worden afgestemd. De perovskiet zonnecel werd gemaakt op een transparant en flexibel substraat, gebruikte transparante geleidende elektroden en werd geoptimaliseerd voor maximale conversie-efficiëntie van zichtbaar licht en transparantie van infrarood licht om het grootste deel van infrarood licht de onderste Cigs-cel te laten bereiken.

Kostenefficiënt

Cigs-technologie heeft bewezen als een hoog rendement en stabiele dunne-film zonnetechnologie en wordt wereldwijd op multi-gigawatt schaal geproduceerd. Cigs-technologie wordt met succes gebruikt om zeer efficiënte flexibele en lichtgewicht cellen en modules te produceren.
Perovskiet zonnecellen hebben al een hoge efficiëntie. Omdat voor het productieproces geen hoge temperatuur of extreem lage druk nodig is, is perovskiettechnologie potentieel goedkoop en heeft het kleine ecologische foot print. De combinatie van beide technologieën in een lichte, flexibele en zeer efficiënte zonnecel, vergroot de toepassing en integratie in gebouwen en infrastructuur.

De Cigs-bodemcel is ontwikkeld door MiaSolé Hi-Tech Corp, een leverancier van turn key Cigs productielijnen en fabrikant van flexibele CIGS-zonnepanelen in Santa Clara, Californië. De CIGS-cel die in deze tandemarchitectuur wordt gebruikt, is gebaseerd op een commercieel beschikbare, zeer efficiënte en flexibele zonneceltechnologie die is vervaardigd op lichtgewicht roestvrijstalen folie met behulp van een gepatenteerd roll-to-cell sputterproces met hoge productiesnelheid. Onlangs rapporteerde MiaSolé een flexibele, gecertificeerde module-efficiëntie van 17,44% met een groot actief oppervlak van 1,08 vierkante meter.

Door de combinatie van expertise van MiaSolé Hi-Tech in Cigs-productie en ontwikkeling en het Solliance-team op het gebied van perovskiettechnologie, was het mogelijk deze flexibele recordcel te ontwikkelen. "Een zeer efficiënte flexibele hybride zonnecel laat zien hoe perovskiet zonneceltechnologie de gevestigde zonnetechnologie kan innoveren, wat kan leiden tot andere toepassingsgebieden, met verbeterde prestaties", aldus Sjoerd Veenstra, programmamanager van het Shared Research Programma Perovskite-based Solar Cells bij Solliance.

"Deze aanzienlijke prestatiewinst werd behaald door procesverbeteringen in de onderste Cigs-cel", voegt Technology Director van MiaSolé Hi-Tech Dmitry Poplavskyy toe, "Deze procesveranderingen maken zeer efficiënte Cigs-cellen met een betere spectrale respons mogelijk, gekoppeld aan de bovenste perovskietcel. Verwacht wordt dat verdere verbeteringen in spectrale matching, evenals de algehele hogere Cigs-celefficiëntie, de tandemarchitectuur ver boven 23% zullen brengen."