Perovskiet-zonnecel vestigt nieuw efficiëntie-record: opvolger van siliciumpaneel is in zicht
In dit artikel:
Een Australisch team onder leiding van professor Anita Ho‑Baillie (Universiteit van Sydney) heeft een nieuwe mijlpaal bereikt in zonne-energietechnologie: de grootste en meest efficiënte drievoudige perovskiet–perovskiet–silicium tandemzonnecel tot nu toe. Het prototype behaalde een gecertificeerd omzettingsrendement van 23,3 procent op een apparaat van 16 vierkante meter; op kleinere schaal werd zelfs 27,06 procent gemeten, waarmee het wereldrecord voor triple‑junctioncellen werd aangescherpt. De resultaten zijn gepubliceerd in Nature Nanotechnology.
Perovskietlagen bovenop silicium maken het mogelijk meer van het zonnespectrum te benutten en zo theoretische limieten van conventionele siliciumcellen (rond de ~26%) te overstijgen. Cruciaal voor deze doorbraak zijn chemische aanpassingen die de beruchte gevoeligheid van perovskieten voor vocht, warmte en UV verminderen. Het team verving instabiele methylammoniumionen door rubidium (Rb), gebruikte piperaziniumdichloride als robuustere oppervlaklaag in plaats van lithiumfluoride, en integreerde gouden nanodeeltjes die fungeren als afzonderlijke nanokorrels om de elektrische verbinding en lichtabsorptie te verbeteren.
De cel doorstond realistische stresstests: 200 thermische cycli tussen –40 °C en +85 °C (EIC Thermal Cycling) en meer dan 400 uur continue belichting, waarna nog zo’n 95 procent van het initiële rendement overbleef. Dat is opmerkelijk, omdat veel perovskietcellen normaal na dagen of weken sterk in vermogen afnemen. Door deze verbeterde stabiliteit ontstaat er zicht op praktijktesten en toepassingen op daken, voertuigen en zelfs in de ruimtevaart.
De doorbraak verkleint de kloof naar grootschalige, commerciële productie. Bedrijven zoals Oxford PV en Meyer Burger investeren reeds in opschaling van perovskiet–siliciumtandems. Hogere opbrengst per vierkante meter betekent minder panelen, lagere installatiekosten en minder ruimtegebruik — factoren die de energietransitie kunnen versnellen. Volgens Ho‑Baillie tonen de resultaten aan dat stabiele, grote perovskietapparaten geen verre toekomst meer zijn, en maken ze perovskiet tot een serieuze kandidaat om traditionele siliciumzonnepanelen op termijn te vervangen.