Trends in PV-celtechnologie

Tien wetenschappers hebben in een open access-artikel in het tijdschrift Science de innovatiepaden voor de belangrijkste PV-celtechnologieën voor de komende vijf jaar geprojecteerd. Cel.

Hoewel de geïnstalleerde PV-capaciteit wereldwijd meer dan 1 terawatt (1,000 GW) bedraagt, blijft de bijdrage van zonne-energie aan de wereldwijde elektriciteitsopwekking klein, aldus de onderzoekers, met 5% tot 6%. Gezien de "dringende noodzaak" om PV op multi-terawatt-schaal in te zetten in de komende twee decennia om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, "krijgt de innovatie van PV-apparaten een nieuwe urgentie en impact."

Voortgezet onderzoek dat leidt tot "zelfs relatief kleine vooruitgang" op het gebied van efficiëntie, betrouwbaarheid en productie-efficiëntie "zal grote toekomstige gevolgen hebben op multi-TW-schaal", aldus de onderzoekers, die opmerkten dat deze factoren samen zorgen voor "de steeds aantrekkelijker wordende waardepropositie" voor PV-stroomopwekking.

Terwijl kristallijn silicium PV in 95 een marktaandeel van 2022% had, zeiden ze dat in een "terawatt-schaal toekomst" met "PV overal", meerdere technologieën elkaar kunnen aanvullen of kunnen combineren.

De silicium PV-technologie die bekendstaat als TOPCon (tunnel oxide passivating contact), met een marktaandeel van 23%, zal de productie van PERC (passivated emitter and rear cell) PV tegen 2025 “overtreffen” en “waarschijnlijk de technologie bij uitstek worden voor de productie van nieuwe cellen in de VS”, voorspelt het artikel.

Volgens hen naderen kristallijne silicium PV-cellen de theoretische maximale efficiëntie van 29.4% voor een enkele junctie.

Er is nog steeds onderzoek nodig, zo merken ze op, om hoge-temperatuur, selectieve oppervlaktepassiverende contacten aan beide zijden van de PV-cel te ontwikkelen ("geavanceerde TOPCon"), om de transparantie en geleidbaarheid van heterojunctietechnologie (HJT) contacten ("geavanceerde HJT") te verbeteren, en om de nieuwste HJT of TOPCon technologieën te combineren met een interdigitated back contact (IBC) structuur, "die mogelijk al in 28 een uiteindelijke praktische efficiëntie van 2025% zou kunnen bereiken."

Maar naarmate de theoretische grens wordt bereikt, “worden er verschillende nieuwe vormen van afbraak, drager-geïnduceerde afbraak genoemd, en metastabiele defecten onthuld,” aldus de onderzoekers.

De industrie "werkt eraan om het gebruik van schaarse materialen zoals zilver voor de vorming van rasterlijnen en indium dat wordt gebruikt in transparante geleidende oxiden te verminderen of te elimineren", zeggen de auteurs. Verschillende PV-bedrijven en onderzoekslaboratoria hebben HJT PV-celontwerpen aangekondigd met een verminderd indiumverbruik "of zelfs indiumvrije" HJT-cellen.

Bron van pv tijdschrift

Disclaimer: De hierboven vermelde informatie wordt door pv magazine onafhankelijk van Chovm.com verstrekt. Chovm.com geeft geen verklaringen en garanties met betrekking tot de kwaliteit en betrouwbaarheid van de verkoper en producten.