Doctorandus/a PhD student
Partners
Promotor / Supervisor
Prof. dr. ir. Jozef Poortmans
Samenvatting van het onderzoek / Summary of Research
Hernieuwbare energiesystemen op basis van fotovoltaïsche technologieën spelen een centrale rol bij het voldoen aan de almaar toenemende wereldwijde vraag naar energie. Op dit moment, single-junctie kristallijn silicium zonnecellen domineren de fotovoltaïsche markt maar hun vermogen omzettingsefficiëntie nadert de theoretische limiet. Eén manier om deze limiet te overschrijden is het combineren van de siliciumzonnecel met tweede zonnecel met bredere bandgap in een multi-junctie (tandem)configuratie. Organisch-anorganische halogenide perovskieten zijn op grond van hun opmerkelijke elektrische eigenschappen en lage kosten veelbelovende kandidaten voor dergelijke zonnecellen. Tandemconfiguratie gebaseerd op perovskite-silicium zonnecellen kunnen de weg banen naar goedkopere fotovoltaïsche opgewekte elektriciteit.
Dit werk onderzoekt gaat over de veelbelovende perovskieten-silicium tandem fotovoltaïsche technologie met een focus op vier-terminal tandemconfiguratie. Door middel van gedetailleerde opto-elektronische analyse, wordt een nieuw vier-terminal tandem zonnemodule gedemonstreerd. Het optimale ontwerp van het apparaat maakt de fabricage mogelijk van perovskieten-silicium zonnepanelen met de industrie relevante groottes met behoud van hoge vermogensomzetting. Door middel van optische simulaties worden efficiënte licht management ontwikkeld die de algehele reflectie van de tandemzonnecellen minimaliseren en de complementaire absorptie van de afzonderlijke sub-cellen verbeteren. Deze systematische studie biedt waardevolle inzichten in fundamentele materiaaleigenschappen van perovskieten die van invloed zijn op de vermogensconversie-efficiëntie van perovskieten-silicium tandem zonnecellen. De schaalbaarheid van perovskite-silicium tandem-zonnecellen is verder onderzocht en biedt een vooruitblik voor grootschalige, zeer efficiënte perovskieten-silicium tandem-zonnemodules.
Volledige tekst van het doctoraat / full text
Examencommissie / Board of examiners
Prof. dr. ir. Jozef Poortmans (promotor)
Prof. dr. ir. Omer Van der Biest (voorzitter/chairman)
Prof. dr. ir. Johan Driesen (secretaris/secretary)
Prof. dr. ir. Robert Pierre Mertens
Prof. dr. Andre Stesmans
Prof. dr. Dirk Vanderzande , Universiteit Hasselt
Dr. Maarten Debucquoy , IMEC
Dr. David Cheyns , Imec
Dr. Ulrich W. Paetzold , Karlsruhe Institute of Technology