Nieuwe aanpak maakt perovskietzonnecellen interessanter voor commerciële zonnepanelen

In dit artikel:

Onderzoekers van het Korea Institute of Energy Research (KIER) en het Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) hebben een methode ontwikkeld om perovskietzonnecellen aanzienlijk stabieler te maken. Het onderzoek stond onder leiding van SeJin Ahn en verscheen in Advanced Science.

Perovskietcellen zijn efficiënt, licht en relatief goedkoop te produceren. Ze kunnen bovendien boven op siliciumcellen worden aangebracht in zogenoemde tandemcellen, waardoor meer elektriciteit uit hetzelfde oppervlak kan worden gehaald. Hun snelle achteruitgang, vooral door warmte en vocht, belemmert tot nu toe grootschalige toepassing.

De onderzoekers richtten zich op de gatentransportlaag, waarin normaal lithiumzouten en het vluchtige additief tBP worden gebruikt. Die stoffen verbeteren aanvankelijk de elektrische werking, maar kunnen verdampen of zich door de cel verplaatsen en zo defecten veroorzaken. In het nieuwe productieproces fungeert nikkeloxide (NiOx) als katalysator. Het bindt vrijgekomen lithiumionen, waarna de nikkeloxidedeeltjes met het lithium uit de oplossing worden gefilterd. Zo ontstaat een transportlaag zonder achtergebleven lithium en tBP.

De nieuwe cellen haalden een rendement van 25,24 procent, vergelijkbaar met de 25,21 procent van conventioneel gemaakte cellen. Na 1.000 uur bij 85 graden Celsius en 85 procent luchtvochtigheid behielden ze nog 95 procent van hun oorspronkelijke rendement.

De resultaten zijn veelbelovend, maar zonnepanelen voor daken zijn nog niet direct in zicht. De laboratoriumtest duurde ongeveer 42 dagen en zegt niet automatisch iets over tientallen jaren buitengebruik. Ook moeten de prestaties bij grotere celoppervlakken en complete panelen worden bevestigd. De aanpak kan vooral relevant zijn voor toekomstige perovskiet-siliciumtandemcellen.