Imec, Plextronics en Solvay presenteerden begin september op de PVSEC in Hamburg, Europa’s grootste conferentie voor zonne-energie, een nieuwe plastic (organische) zonnecel die een belangrijke stap vooruit is naar de introductie van plastic zonnecellen in de industrie. In de nieuwe zonnecel werd imec’s geïnverteerde zonnecelarchitectuur gecombineerd met Plextronics’ innovatieve polymeren, waardoor zowel de stabiliteit als de omzettingsefficiëntie van de cel significant verbeterd werden. De omzettingsefficiëntie van 6.9 % is de hoogste tot nu toe aangetoond voor de gebruikte polymeer, en ze benadert de hoogst aangetoonde omzettingsefficiënte van conventionele plastic zonnecellen. Na integratie van de cel in een zonnecelmodule kon ook een uistekende module-efficiëntie van 5 % voor een module-oppervlakte van 25 cm² aangetoond worden.
Organische zonnecellen worden beschouwd als een opkomende technologie die een goedkoper en plooibaar alternatief kan worden voor de vandaag dominante silicium zonnecellen. Ze kunnen intrinsiek goedkoper geproduceerd worden doordat het productieproces een lagere temperatuur nodig heeft en de productiesnelheid veel hoger is.
Imec’s onderzoek rond organische fotovoltaïsche technologie concentreert zich op het zoeken van oplossingen om uiteindelijk de productie van plastic zonnecellen marktrijp te maken. Daarvoor moet zowel de stabiliteit (en dus de levensduur) van de cel als de omzettingsefficiëntie nog verder verhogen. Imec wil dit realiseren door verbeteringen aan te brengen aan de architectuur van de zonnecel en aan de polymeren die gebruikt worden in de actieve laag van de cel.
In de nieuwe zonnecel die imec, Plextronics en Solvay presenteren zijn zowel de omzettingsefficiëntie als een langere levensduur verbeterd. Het is dan ook een belangrijke stap in het aantonen van de industriële relevantie van organische zonnecellen
Hogere omzettingsefficiëntie
Verdere verbeteringen aan de architectuur, bijvoorbeeld door verschillende polymeerlagen die elk een ander deel van het zonlichtspectrum capteren in multi-junctie te leggen, zijn in de toekomst mogelijk. De drie bedrijven willen binnen twee tot drie jaar organische zonnecellen met een levensduur van ongeveer tien jaar en een omzettingsefficiënties van 10%, met als uiteindelijk streefdoel oplossingen die relevant zijn voor de industrie.
Ze zijn ervan overtuigd dat organische fotovoltaïsche technologie in de toekomst een belangrijkere rol zal gaan spelen als de efficiëntie en de levensduur, tegelijk met een goedkoperen kostprijs, opgedreven kan worden.
