Marit Smeets
Onderzoekers van de technische universiteit van Lausanne (Zwitserland) hebben een thermisch stabiele vorm van een perovskiet-zonnecel ontwikkeld. Deze zonnecellen hebben met 20,35 % het hoogste rendement tot nu toe gerapporteerd voor dit type zonnecel.
Perovskiet is een veelbelovend materiaal om zonnecellen mee te maken. Het is goedkoper dan silicium en ook flexibeler, waardoor het bijvoorbeeld in golvende daken kan worden geïntegreerd. Daarnaast kan perovskiet worden gebruikt voor een zogeheten tandem-cel. Dit is een zonnecel die bestaat uit twee verschillende types zonnecellen bovenop elkaar. Elk geschikt om een ander deel van het zonnespectrum te absorberen, wat resulteert in een hoger rendement.
Perovskiet-zonnecellen die tot nu toe zijn ontwikkeld bevatten bromide en methylammonium (MA). MA is thermisch instabiel, waardoor het rendement van de cel over korte tijd afneemt. Maar perovskiet-zonnecellen zonder MA zijn niet zo efficiënt en vereisen hoge temperaturen om goed te kunnen werken. In deze zonnecellen wordt MA vaak vervangen door het stabielere formamidinium (FA). Maar de grootte van FA verstoort de structuur van de cel wat er voor zorgt dat de cellen minder efficiënt zijn en alleen goed werken bij temperaturen hoger dan kamertemperatuur.
Door bromide door iodine te vervangen en FA in plaats van MA te gebruiken waren de onderzoekers in staat stabiele perovskiet-zonnecellen te maken met een rendement van 20,35 %. Na 1.000 uur te zijn blootgesteld aan continue maximale belichting was het rendement 2 % gedaald. De grootste daling gebeurde in de eerste 35 uur, de zogenoemde ‘burn-in’, daarna was er een minimale daling van 0,14 %. De stabiliteit en het hoge rendement van de zonnecel maakt deze geschikt voor de industrie volgens de onderzoekers.
