Gianluca Coletti (PHD)
- pv modules
De combinatie van verschillende zonnecellen in een zonnemodule, ook wel PV-module genoemd, maakt een rendement van meer dan 40% mogelijk. Als de ene zonnecel optimaal presteert voor licht met korte golflengte, en de andere voor licht langere golflengte, kunnen ze samen meer elektrische energie onttrekken aan zonlicht dan één enkele zonnecel. TNO heeft de expertise in huis voor een dergelijke tandemapplicatie, en ontwikkelt tandem-PV voor industriële toepassing.
Het hogere rendement dat met tandem-PV behaald wordt, draagt bij aan het verlagen van de totale kosten voor het opwekken van elektriciteit, en vermindert het benodigde oppervlak voor stroomopwekking met PV. Beide aspecten dragen bij aan de transitie naar grootschalig gebruik van duurzame energie in de maatschappij.
Een tandem paneel bestaat uit twee zonnecellen boven elkaar, waarbij in dit geval de bovenste zonnecel, van type perovskiet, het rode licht door laat naar de onderste zonnecel, een silicium zonnecel. In dit geval is de onderste zonnecel tweezijdig werkend, waardoor ook (strooi)licht dat op de achterkant van het paneel valt, stroom kan opwekken. Vier- en twee-terminal zijn twee uitvoeringen waarbij de twee gestapelde zonnecellen afzonderlijk stroom geven of dat de twee zonnecellen, net als batterijen in een zaklamp ook elektrisch 'op elkaar' liggen.
De internationale technologieroadmap voor PV (ITRPV) voorziet dat tandem-PV op basis van kristallijn silicium (c-Si) snel een industrieel product wordt, en dat het een significant marktaandeel zal hebben in 2025. Vanwege de beperkte beschikbaarheid van land voor zonne-energie, en het belang van zonnepanelen op daken, is de technologie zeer geschikt voor Nederland.
Hybride organisch-anorganische perovskiet dunne-film zonnecellen zijn de belangrijkste kandidaat om gecombineerd te worden met c-Si in een tandemconstructie. Binnen het samenwerkingsverband Solliance, voert TNO samen met de industrie een onderzoeksprogramma uit naar perovskiet-PV-technologie. Samen met academische en industriële partners werkt TNO aan de combinatie van perovskiet dunne-film zonnecellen met c-Si zonnecellen in tandem PV-modules. Op dit moment is al een rendementsverbetering t.o.v. gangbare industriële c-Si cellen behaald van 5 procentpunt. Daarnaast is een vermogensdichtheid van meer dan 30 mW/cm2 (300W/m2) gedemonstreerd met tweezijdige PV tandem-cellen. In 2018 is TNO begonnen met opgeschaalde veldtesten met tandemmodules en doet ook onderzoek naar volledig op dunne-film gebaseerde pv-tandemtechnologie , bijvoorbeeld de combinatie van perovskiet met CIGS of perovskiet met perovskiet tandem.
Dankzij een brede kennis van de gehele productieketen, van silicium wafers tot zonnecel en pv-systeem, kan TNO ondersteuning en samenwerking bieden op de volgende gebieden:
Onderzoeker Gianluca Coletti vertelt je er graag meer over ›
De vraag is verzonden! Je ontvangt binnenkort een bevestigingsmail.
Er is helaas iets misgegaan. Probeer het later opnieuw!