Dit onderzoeksproject betrof een innovatieve constructie- en productiewijze van dunnefilmzonnecellen van silicium. Universiteit Utrecht hield zich bezig met een technologie voor een roll-to-roll productieproces. Het zou mogelijk goedkope zonnecellen kunnen opleveren.
Aanleiding: zware zonnecellen door stapelingen laagjes glas
Zonnecellen bestaan uit stapelingen van dunne laagjes glas van circa 2 tot 4 mm, met daartussen halfgeleidende dunne films. Dit levert relatief zware en dure constructies op. Al bij twee laagjes glas, één als substraat en één ter bescherming van de dunne film, maakt het glas 25 procent van de modulekosten uit. Een alternatief voor glas is polymide (kapton ® ), waarmee het product wel flexibel, maar niet goedkoper wordt.
Project: dunnefilmzonnecellen op plastic of papier
Economisch zou het interessant zijn om dunne film zonnecellen vast te leggen op goedkopere plastics en, in de verdere toekomst wellicht, op papier. Het cruciale probleem dat hierbij moest worden opgelost, was dat voor het gebruik van deze materialen lage depositietemperaturen nodig zijn. Ten tijde van dit project ws het nog niet mogelijk om zulke omstandigheden halfgeleidende laagjes van goede kwaliteit te laten ontstaan. De omzettingsrendementen van de zonnecellen waren hierdoor onacceptabel laag.
Twee typen depositieprocessen
Er dienden zich twee nieuwe typen depositieprocessen aan die aanknopingspunten bieden voor een oplossing van het geschetste probleem. Het gaat om Hote Wire Chemical Vapour Deposition (HWCVD) en Very High Frequency Chemical Vapour Deposition (VHF-PECVD). Met beide technologieën heeft Universiteit Utrecht een internationale reputatie opgebouwd. Voor concrete toepassing in procestechnologieën moesten echter nog de nodige problemen worden opgelost. Bij HWCVD kwam bijvoorbeeld nog te veel warmtestraling vrij, waardoor substraalplastics als PEN of PET zouden kunnen vervormen of uiteindelijk zelfs smelten. Bij VHF-PECVD ontstond bij lage temperaturen nog steeds elektronische defecten in de halfgeleidelaagjes.
Nieuwe productietechnologieën
Dit project bood mogelijk een oplossing voor bovengenoemde en andere problemen. Met de nieuwe productietechnologieën moesten betaalbare zonnecellen worden geproduceerd voor toepassingen in elektronische apparatuur zoals e-papier, flexibele beeldschermen en sensoren. Daarin kunnen de zonnecellen de operationele werkingsduur van batterijen voor de voeding verlengen. In een later stadium zou het nieuwe type zonnecel mogelijk ook in andere markten een rol kunnen gaan spelen, bijvoorbeeld in die van lichtgewicht buigbare systemen voor lokale stroomvoorziening.
| Titel | Thin Film Solar Cells on Paper |
| Penvoerder | Universiteit Utrecht, faculteit Bètawetenschappen |
| Contactpersoon | De heer R.E.I. Schropp |
| Adres | Postbus 80.000, 3508 TA UTRECHT |
| Telefoonnummer | 030-253 31 70 of 030- 253 31 71 |
| r.e.i.schropp@phys.uu.nl | |
| Website | - |
| Partners | VHP Security Papermill Ugchelen BV |
| Looptijd | 1 juli 2006 - 31 december 2009 |
| EOS-regeling | Lange Termijn |
| Projectnummer | LT04030 |
Eindrapport: http://www.rvo.nl/sites/default/files/rvo_website_content/EOS/EOSLT04030...
Geplaatst op: 04-09-2012 | Gewijzigd op: 21-01-2013