Dunnefilmzonnecellen zijn een type fotovoltaïsche (PV) cel die dunne lagen halfgeleidermateriaal gebruikt in plaats van de dikkere, duurdere siliciumwafels die in conventionele zonnecellen worden gebruikt. Dit maakt ze veel lichter, flexibeler en goedkoper om te produceren.

Dunnefilmzonnecellen worden gemaakt door dunne lagen halfgeleidermateriaal op een substraat, zoals glas, metaal of plastic, aan te brengen. Het halfgeleidermateriaal is gewoonlijk een van de volgende:

* Cadmiumtelluride (CdTe)

*Koperindiumgalliumselenide (CIGS)

* Amorf silicium (a-Si)

Deze materialen zijn gekozen omdat ze een hoge absorptiecoëfficiënt hebben, wat betekent dat ze zelfs in dunne lagen veel lichtenergie kunnen absorberen.

Het proces waarbij het halfgeleidermateriaal op het substraat wordt afgezet, wordt dunnefilmafzetting genoemd. Er zijn een aantal verschillende dunnefilmdepositietechnieken, waaronder:

* Verdamping

* Sputteren

* Chemische dampafzetting (CVD)

* Moleculaire bundelepitaxie (MBE)

Zodra het halfgeleidermateriaal op het substraat is afgezet, wordt het doorgaans bedekt met een transparante geleider, zoals indiumtinoxide (ITO). Deze laag helpt bij het verzamelen van de elektrische stroom die door de zonnecel wordt gegenereerd.

Dunnefilmzonnecellen zijn doorgaans efficiënter dan conventionele siliciumzonnecellen bij weinig licht. Dit komt doordat de dunne lagen halfgeleidermateriaal licht efficiënter absorberen dan de dikkere wafers die in conventionele zonnecellen worden gebruikt.

Dunnefilmzonnecellen zijn echter ook minder efficiënt dan conventionele siliciumzonnecellen bij veel licht. Dit komt omdat de dunne lagen halfgeleidermateriaal te heet kunnen worden en hun efficiëntie kunnen verliezen.

Over het geheel genomen bieden dunnefilmzonnecellen een aantal voordelen ten opzichte van conventionele siliciumzonnecellen, waaronder:

* Lagere kosten

* Lichter gewicht

* Meer flexibiliteit

* Betere prestaties bij weinig licht

Deze voordelen maken dunnefilmzonnecellen tot een veelbelovende technologie voor toekomstige toepassingen van zonne-energie.

Hier is een meer gedetailleerde uitleg van hoe dunnefilmzonnecellen werken:

1. Licht valt op het halfgeleidermateriaal. Het halfgeleidermateriaal is opgebouwd uit twee lagen:een positief geladen laag en een negatief geladen laag.

2. De lichtenergie creëert een elektron-gatpaar. Het elektron-gat-paar bestaat uit een elektron dat uit zijn baan wordt geslagen en een gat dat op zijn plaats blijft.

3. Het elektron en het gat bewegen in tegengestelde richtingen. Het elektron beweegt naar de positief geladen laag en het gat beweegt naar de negatief geladen laag.

4. Het elektron en het gat bereiken de elektroden. Het elektron en het gat bereiken de elektroden, die zijn verbonden met een extern circuit.

5. Het elektron en het gat recombineren. Het elektron en het gat recombineren en de elektrische energie komt vrij als elektriciteit.

Dit proces wordt keer op keer herhaald als licht op het halfgeleidermateriaal valt, waardoor een elektrische stroom ontstaat.