Onderzoekers denken dat de combinatie van twee zonneceltechnieken (de aloude siliciumcel en de perovskietcel) zou kunnen leiden tot een effectievere zonnecel met een rendement van 33%. Komt er dan eindelijk een toekomst voor die al vele jaren ‘beloftevolle’ perovskietcel? Nou, er moeten nog wel wat probleempjes worden opgelost…
Vooralsnog is de siliciumzonnecel de kampioen van de huidige zonneceltechnologie. Het overgrote deel van de zonnecelpanelen wordt bevolkt door die cellen. De perovskietcel komt niet verder dan ‘veelbelovend’, al jaren. Het belangrijkste probleem is de instabiliteit van dat type zonnecellen.
Onderzoekers van de Amerikaanse Princetonuniversiteit en van de Koning Abdoella-universiteit (KAUST) hebben beide technologieën gecombineerd, waardoor niet alleen het rendement hoger werd, maar ook de stabiliteit van de perovskietcel zou zijn vergroot. “We dachten dat die samenvoeging ook de problemen met stabiliteit van de perovskietcellen zou oplossen doordat siliciumcellen veel stabieler zijn”, zegt Barry Rand
Om er achter te komen of dat klopte bouwden de onderzoekers drie series zonnecellen: alleen siliciumcellen, alleen perovskietcellen en een serie van afwisselend p- en s-cellen. De onderzoekers schermde dan een cel van de serie af om de praktijkomstandigheden na te bootsen zoals zonnecellen die ‘in het wild’ zeker wel eens kunnen tegenkomen. Die afscherming is meestal ‘dodelijk’ voor perovskietcellen, aangezien dan de andere cellen stroom door de afgeschermde cel ‘dwingen’, hetgeen het einde van het hele perovskietpaneel inluidt. Daar hebben siliciumcellen veel minder last van. Die draaien ook door als een van de buren uitvalt.
Weinig last
Zoals verwacht gaven de perovskietstrengen het al gauw op als een van de cellen werd afgeschermd. Siliciumcellen hadden daar, zoals ook verwacht, weinig last van, maar ook de combinatie van p- en s-cellen hadden daar bijna net zo weinig last van. De s-cel maskeerde de zwakte van de p-cel, zo heet dat dan.
“Vaak bepaalt de zwakste schakel het resultaat”, zegt medeonderzoeker Stefaan De Wolf van KAUST, “maar in dit geval beschermt de sterkere de zwakkere.” Dat gedeeltelijk afschermen (ik=as neem aan dat het om uitvallen gaat) zou de achilleshiel van de perovskietcel zijn.
Daarmee lijkt dat probleem opgelost. Niet dus. Er zullen.nog steeds wat probleempjes moeten worden opgelost alvorens het duo de levensduur krijgt van siliciumcellen. Zo kunnen perovskietcellen niet erg goed tegen de warmte (siliciumcellen overigens ook niet).
Het vooruitzicht dat perovskietcellen nog niet aan het eind van hun ontwikkeling staan maakt die combi echter weer aantrekkelijk. Rand: “Als andere stabiliteitsproblemen kunnen worden opgelost dan kunnen die combicellen een commercieel succes worden.”
Bron: Science Daily