Project R-15246

Geadvanceerde Modellering en Karakterisatie voor Betrouwbare, Duurzame en Idustriële Perovskiet-gebaseerde Tandem Zonnecellen (Onderzoek)

In het afgelopen decennium is fotovoltaïsche zonne-energie (PV) naar voren gekomen als een van de belangrijkste kandidaten voor de toekomstige duurzame energieproductie, met een verwachte wereldwijde geïnstalleerde capaciteit van meer dan 60 TWp tegen 2050. PV is bovendien van strategisch belang voor België en de EU om hun positie in de hernieuwbare energie sector te versterken. Tandem zonnecellen worden beschouwd als de meest veelbelovende PV-technologie, vanwege hun hoge (>35% ) theoretische efficiëntie. Hierdoor zijn de productiekosten en het gebruik van schaarse materialen per Wp lager dan bij de huidige technologie. Ondanks deze goede theoretische eigenschappen bestaat er nog onzekerheid over de stabiliteit op lange termijn, de duurzaamheid van de materialen en de efficiëntie op grote oppervlakte van deze cellen. Deze thesis beoogt deze uitdagingen te beantwoorden door een duidelijk inzicht te geven in tandemzonnecellen en hun verliesmechanismen. Een aanpak op basis van modellering en karakterisering op meerdere niveaus wordt voorgesteld, waarbij fenomenen op microschaal worden gekoppeld aan eigenschappen op macroschaal. Op basis van deze modellering wordt een stappenplan opgesteld, dat specifiek gericht is op het gebruik van duurzame materialen en op de celstabiliteit op grote oppervlakte. Uiteindelijk worden experimentele tandem cellen gemaakt, met een hoge efficiëncie op 100cm² oppervlakte, een goede stabiliteit en gebruik makend van duurzame materialen.

01 november 2024 - 31 oktober 2028