zonnecellen dunne film

zonnecellen in een dunne film (op folie)

Zonnecellen komen vaak voor in de vorm van pv-panelen, maar kunnen ook in de vorm van een folie worden gefabriceerd. Dat maakt het mogelijk lange, brede banen met zonnecellen te maken. De efficiency is echter nog maar ca. 10% (2014), maar de voordelen maken het gebruik wel flexibeler, ook wat betreft kleur (zwart ook mogelijk). 

Perovskiet is een veelbelovend materiaal voor zonnefolie (dus ook folie op glas?), waarbij de "tandem" pervskiet en silicium in het laboratorium bijna 30% efficiency is verkregen (samenvatting van artikel in Nature; normale siliciumzonnecellen bereiken ca. 15%). Voordelen van perovskiet met PET als drager: absorbeert veel zonlicht, de elektronen worden goed geleid door het materiaal, elektronen hebben veel bewegingsvrijheid (het gat dat het elektron achterlaat, wordt niet snel gevuld), de bestanddelen van perovskiet zijn goedkoop, zeer dunne folie mogelijk. 

Voordeel van perovskiet-zonnecellen
- met een extreem dun laagje aluminiumoxide (Al2O3; maximaal 1 nm dik) schijnt de perovskiet-zonnecel beter beschermd te worden tegen vocht (zie de nadelen) en verbetert het rendement nog met 3% (TU/e en ECN).

Nadelen van perovskiet-zonnecellen
- kan slecht tegen vocht 
- bij beschadiging, door bijvoorbeeld hagelbuien of een brand, komt lood vrij; een extra laagje met een zelfherstellend kunsthars kan deze nadelen waarschijnlijk grotendeels ondervangen.

Er komen steeds meer varianten van dunne films, bijvoorbeeld ALD (Atomic Layer Deposition).

Zonnecellen in een dunne film zijn (nog) minder efficiënt dan de zonnecellen van kristallijn silicium, maar hebben een aantal voordelen (Technisch Weekblad):

cigs dunnefilm-zonnecellen (koper-indium / gallium-diselenide / sulfide): voordelen: - gemakkelijker te produceren (roll-to-roll) - zijn op bijna elke ondergrond aan te brengen - werken beter onder hoge temperaturen - betere opbrengst bij minder gunstige lichtomstandigheden (zoals in Nederland)

organische zonnecellen: voordelen: - kunnen in elke kleur worden gedrukt - semi-transparante zonnecellen laten licht door en leveren elektriciteit - bepaalde golflengten zijn door te laten (bijvoorbeeld gunstig voor de tuinbouw) - kunststof en metaal kunnen ermee gecoat worden

dunnefilm silicium zonnecellen: voordelen: - gemakkelijker te produceren (roll-to-roll) - werken beter onder hoge temperaturen - goedkoper dan normale silicium zonnecellen

een flexibel "pv-paneel" geeft meer mogelijkheden om zonnecellen te plaatsen; klik voor de volledige afbeelding (hyet solar):