Silicon-based superlattices with spectrum-selective absorbers (SELECT)Silicon-based superlattices with spectrum-selective absorbers (SELECT)

Aanleiding: tandemcel veelbelovend
Om het rendement van zonnecellen aanmerkelijk te verhogen, moeten verliezen door de mismatch van het zonnespectrum en de bandafstand van de absorberende materialen worden tegengegaan. Een interessant perspectief om deze verliezen sterk te beperken, wordt geboden door het tandemcel-concept. Voor een tandemcel met een groot aantal individuele cellen is een generieke benadering van het ontwerp van de zonnecelstructuur echter noodzakelijk. Momenteel krijgt bandafstand-engineering van halfgeleiders gebaseerd op superroosters veel aandacht. Ook voor de ontwikkeling van tandemcellen lijkt deze benadering een zeer geschikt uitgangspunt.

Project: onderzoek tandemcel met spectrumselectieve lagen
Dit project onderzoekt een nieuw concept voor tandemcellen, gebaseerd op dunne-film-superroosters van silicium in combinatie met een sterk lichtabsorberend materiaal. Hiertoe worden zowel organische moleculen als anorganische nanokristallen onder de loep genomen. In dit nieuwe concept, dat in Nederland is ontwikkeld, is de effectieve bandafstand van het superrooster aangepast aan de bandafstand van het lichtabsorberende materiaal. Hierdoor kunnen thermalisatieverliezen sterk worden gereduceerd.

Het project richt zich op vijf aspecten van het nieuwe concept:

• de elektronische bandstructuur van superroosters gebaseerd op legeringen van amorf silicium zonder en met absorberlaag (dit wordt onderzocht met behulp van simulaties);
• het effect van depositieparameters op de eigenschappen van lagen die zijn gebaseerd op ultradun amorf silicium;
• karakterisering en fabricage van superroosters;
• de opto-elektronische eigenschappen van kleurstofmoleculen en nanokristallen aangebracht op amorf silicium;
• de opto-elektronische eigenschappen van kleurstofmoleculen en nanokristallen aangebracht in superroosters.

Doel
De verwachting is dat er op termijn dunne-film-tandemcellen, gebaseerd op silicium met spectrumselectieve lagen, ontwikkeld kunnen worden met een stabiel rendement van meer dan 20 procent.

Partners
In het project werken drie groepen samen: de vakgroep Elektronische Componenten, Technologie en Materialen van het Micro-elektronica-instituut DIMES van de Technische Universiteit Delft (TUD-DIMES), de sectie Opto-elektronische Materialen van de Technische Universiteit Delft (TUD-OM) en Akzo Nobel Chemical Research. Op het gebied van simulaties wordt samengewerkt met de afdeling Elektronen Structuur van Materialen aan de Radboud Universiteit in Nijmegen.

Titel	Silicon-based superlattices with spectrum-selective absorbers (SELECT)Silicon-based superlattices with spectrum-selective absorbers (SELECT)
Penvoerder	Technische Universiteit Delft (DIMES)
Contactpersoon	Dhr. M. Zeman
Adres	Postbus 5053, 2600 GB DELFT
Telefoonnummer	015 278 24 09
E-mail	m.zeman@ewi.tudelft.nl
Website	-
Partners	Technische Universiteit Delft (Anorganische Chemie), Akzo Nobel
Looptijd	1/1/2006 - 31/12/2009
EOS-regeling	Lange Termijn
Projectnummer	EOSLT02028

Eindrapport: http://www.rvo.nl/sites/default/files/rvo_website_content/EOS/EOSLT02028...