Een innovatief nieuw zonnecelontwerp dat de kosten van de productie van zonnecellen kan verlagen, is gemaakt door wetenschappers van de Universiteit van Sheffield en energietechnologiebedrijf Power Roll.

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Energie- en milieuwetenschappen , samenwerkende onderzoekers van de Universiteit van Sheffield en Power Roll hebben aangetoond hoe een unieke architectuur op basis van een oppervlak met microgroeven ook zonne-energie efficiënter kan maken.

Onderzoekers toonden aan dat door tegenoverliggende wanden van microgroeven te coaten met verschillende elektrische contacten, en dan de groef vullen met een oplossing-verwerkbare halfgeleider, het was mogelijk om een ​​nieuw type back-contacted zonnecel te maken.

Het innovatieve 3D-ontwerp verwijdert veel van de fabricageprocesstappen die nodig zijn voor bestaande PV-modules en maakt het gebruik van nieuwe materialen mogelijk die normaal gesproken niet geschikt zouden zijn in reguliere zonnecellen.

Professor David Lidzey, van de afdeling Natuur- en Sterrenkunde in Sheffield, die de samenwerking met Power Roll heeft geleid, zei:"Er is wereldwijde belangstelling voor het gebruik van zonnecellen om koolstofarme, groene stroom. Het ontwerp van de back-contacted zonnemodule is zowel innovatief als elegant, en kan mogelijk optische verliezen in het apparaat verminderen.''

Power Roll Ltd voorspelt dat zonnemodules die met dit ontwerp worden geproduceerd, slechts een fractie zullen wegen van een conventionele zonnemodule met een equivalent vermogen. breed scala aan andere toepassingen.

Onderzoekers zeiden dat andere voordelen van het ontwerp van Power Roll het verwijderen van dure transparante geleidende oxiden zijn, het gebruik van eenvoudige en goedkope elektrische verbindingen en de mogelijkheid om de elektrische output af te stemmen op de eisen van de gebruiker.

Dr. Trevor McArdle, Senior Research Scientist bij Power Roll zei:"In de afgelopen 40 jaar hebben de meeste zonnecellen zijn gebaseerd op een conventionele platte structuur, waarin lagen van verschillende materialen op elkaar worden afgezet om de zonnecel te creëren. Echter, we hebben een radicaal andere architectuur ontwikkeld om zonnecellen te maken met behulp van een oppervlak met microgroeven die elk een fractie van de breedte van een mensenhaar zijn."

Professor Lidzey, toegevoegd:"De apparaten die we hebben gedemonstreerd met Power Roll, een veelbelovende efficiëntie hebben, waarbij zeven procent van het zonlicht dat op een enkel fotovoltaïsch microgroefapparaat valt, direct wordt omgezet in elektrisch vermogen, dit is al ongeveer een derde van wat de best presterende maar dure zonnecellen vandaag produceren."

Voortbouwend op het werk dat in dit artikel is gepubliceerd, de University of Sheffield en Power Roll hebben met succes werkende minimodule-demonstrators geproduceerd. Power Roll richt zich nu op het opschalen van de technologie die klaar is voor commercialisering.

Neil Span, CEO van PowerRoll, zei:"Wij geloven dat onze gepatenteerde architectuur een game changer is. De marktkansen voor ons zonne-PV-product zijn aanzienlijk, inclusief off-grid oplossingen, commerciële en huishoudelijke systemen, het internet der dingen aandrijven, draagbare stroomopwekking en militaire toepassingen. Deze technologie zal aanzienlijke economische en sociale voordelen opleveren voor eindgebruikers."