Project R-7267

Titel

Het afstemmen van de bandkloof van organisch-anorganische gemengde metaalhalogenide perovskieten: Een toegangspoort tot gemakkelijk te produceren tandem zonnecellen met hoog rendement

Abstract

De ongekend snelle opkomst van hybride metaalhalogenide perovskieten heeft een nieuwe generatie zonnecellen ingeluid. Als gevolg van hun uiterst gunstige opto-elektronische eigenschappen kan deze nieuwe materiaalklasse, berustende op kennis reeds verworven in andere dunne film technologieën, efficiënties bereiken van meer dan 20% door eenvoudige en kost-efficiënte productie procedures in vergelijking met vermaarde silicium (Si) en CIGS zonne-technologieën. Si/perovskiet tandem zonnecellen worden voorgedragen om nog hogere rendementen te bereiken ten gevolge van panchromatische absorptie, maar het nadeel van dergelijke tandems ligt in de hoge productiekost van het complexe en energie-behoevende productieproces van de Si wafers. De ambitie van het huidige project is dan ook om stabiele en efficiënte perovskieten te ontwikkelen met een bandgap vergelijkbaar met die van Si zonnecellen, zodanig dat ultra-efficiënte perovskiet/perovskiet tandem zonnecellen ontwikkelt kunnen worden tegen een significant lagere productiekost. Daartoe worden verschillende strategieën onderzocht met als focus de bandgap te verlagen en de perovskiet structuur te stabiliseren onder de vorm van uniforme hoog-kristallijne films. Dit laatste komt neer op het uitwisselen van verschillende kationen in de perovskiet matrix. Het nieuw ontwikkelde lage bandgap perovskiet wordt dan gecombineerd met bestaande hoge bandgap perovskieten om perovskiet/perovskiet tandem zonnecellen te bekomen die vergelijkbare efficiënties kunnen leveren als hun huidige Si/perovskiet tegenhangers, maar met een aanzienlijk vereenvoudigde productie en lagere productiekost.

Periode

01 oktober 2016 - 30 september 2018