Pieter Edelman
16 January 2009

Het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems heeft een efficiëntierecord voor zonnecellen gehaald van 41,1 procent. Daarvoor fuseerde het onderzoeksinstituut galliumindiumfosfide en galliumindiumarsenide op een germaniumsubstraat, drie materialen die elk een ander deel van het lichtspectrum absorberen.

Het probleem van deze drie materialen is dat hun kristalroosters slecht op elkaar aansluiten. De materialen hebben verschillende kristalroosterconstanten; in elk rooster zitten de atomen op een andere afstand van elkaar. Daardoor ontstaan er verstoringen bij het groeien van het ene op het andere kristal, die niet bijdragen aan het omzetten van licht. De onderzoekers wilden echter per se deze drie materialen gebruiken, omdat ze alle drie een even groot deel van het zonnespectrum bestrijken en daardoor een gelijke stroomsterkte leveren. De stroomsterkte van het geheel is gelijk aan die van de zwakste subcel.

Fraunhofer_zonnecel_web
Het Fraunhofer-instituut heeft een zonnecel gemaakt galliumindiumfosfide, galliumindiumarsenide en germanium, die een recordefficiëntie van 41,1 procent haalt. Bij het koppelen van deze drie materialen ontstaan onherroepelijk defecten, maar de onderzoekers wisten deze weg te houden bij de elektrisch actieve delen van de cel.

De Fraunhofer-researchers kunnen deze onregelmatigheden tijdens de groei niet uitbannen, maar ze kunnen het groeiproces wel zo sturen dat de verstoring op gecontroleerde locaties ontstaan. Daardoor zijn ze weg te houden van de elektrisch actieve delen van de zonnecel.

De efficiëntie van de cel piekt bij een zonlichtconcentratie van 454 keer. Bij hogere concentraties neemt de elektriciteitsproductie bijna gelijkmatig toe: een zonlichtconcentratie van 880 keer haalt nog steeds een efficiëntie van 40,4 procent. De onderzoekers willen de technologie zo snel mogelijk naar de markt brengen. Daarvoor werken ze samen met Azur Space in Heilbronn en Concentrix Solar in Freiburg.

 advertorial 

The waves of Agile

Derk-Jan de Grood has created a rich source of knowledge for Agile coaches and leaders. With practical tips to create a learning organization that delivers quality solutions with business value. Order The waves of Agile here.