Dubbellaagse zonnecel haalt een hoger rendement

0
576

In de nieuwste, meest efficiënte plastic zonnecellen wordt zonlicht geabsorbeerd in een ultradunne laag die bestaat uit een mengsel van een halfgeleidend polymeer en een n-type organisch materiaal. Door middel van een reeks complexe processen – zoals het aanmaken, uit elkaar halen, transporteren en wegvoeren van elektrische ladingen – worden de opgevangen fotonen direct omgezet in elektriciteit.

Het rendement van plastic zonnecellen hangt sterk af van de optische en elektronische eigenschappen van het gebruikte polymeer, schrijft Date Moet in zijn proefschrift. In veel gevallen wordt de efficiëntie begrensd door belemmeringen in één of meer van de hierboven genoemde processen.

Moet deed onderzoek naar het rendement van verscheidene typen van polymere zonnecellen. Hij aan geeft hoe belemmeringen die het rendement beperken, geminimaliseerd kunnen worden. Ook laat hij zien dat de optische en elektrische verliezen in specifieke gevallen gelijktijdig verminderd kunnen worden door het gebruik van twee foto-actieve lagen. Een zorgvuldig ontwerp van de benodigde middenelektrode zorgt ervoor dat dubbellaagse cellen een hoger rendement kunnen halen dan geoptimaliseerde enkellaagse ontwerpen.

Deze resultaten en de uitkomsten van uitgebreide opto-elektronische modellering vormen een nieuwe stap richting efficiënte, uit oplossing vervaardigde polymere tandemcellen, waarin twee foto-actieve lagen met elkaar aanvullende absorptiespectra gecombineerd worden.

Date Moet (Rotterdam, 1982) studeerde technische natuurkunde in Groningen. Het onderzoek werd uitgevoerd bij het Zernike Institute for Advanced Materials en gefinancierd door SenterNovem. Na zijn promotieonderzoek is hij gaan werken voor TMC Physics en het Holst Centre in Eindhoven.

Promotiegegevens
Promovendus: dhr. D.J.D. Moet
Proefschrift: Enhanced performance of single and double junction plastic solar cells
Promotor(s): prof.dr.ir. P.W.M. Blom
Faculteit: Wiskunde en Natuurwetenschappen
Datum: 15 juli 2011, 13.15 uur
Plaats: Doopsgezinde kerk, Oude Boteringestraat 33, Groningen