Geïntegreerde thin-film elektronica in PV modules en batterijen

Economische motivaties en vraag naar milieuvriendelijke gebouwen en duurzame industrieën, zetten bedrijven ertoe aan te investeren in kostenefficiënte hernieuwbare energiebronnen zoals fotovoltaïsche technologie voor wind of zonne-energie. Als duurzame en zeer aantrekkelijke elektriciteitsbron heeft zonne-energie het grootste potentieel om langetermijnvoordelen op te leveren voor investeerders. Hoewel zonnecellen met behulp van intensief onderzoek en ontwikkeling de afgelopen jaren veel energiezuiniger zijn geworden, is het nog voor verbetering vatbaar. Met name zeer efficiënte flexibele en semi-transparante zonnecellen gemaakt met perovskieten die het potentieel hebben om te worden geïntegreerd in bouwmaterialen zoals gebogen oppervlakken of ramen, lijden onder omgevingsfactoren en schade zoals schaduw en vervuiling. Er zijn extra schakelingen nodig om dergelijke omstandigheden te detecteren en celseries in een fotovoltaïsche module te optimaliseren om de functionaliteit van granulaire cellen en de prestaties van modules te verbeteren. Dunne-filmelektronica die in grote gebieden kan worden vervaardigd met lage kosten per oppervlakte-eenheid en bij lage verwerkingstemperaturen, is een uitstekende kandidaat voor een dergelijke intelligente circuitintegratie. De integratie van slimme schakelingen voor het bewaken van granulaire fotovoltaïsche celmodules zal de prestaties van het oogsten van energie verbeteren en de vermogensdegradatie van dergelijke cellen verminderen, terwijl flexibiliteit in grootschalige ontwerpen mogelijk wordt en verliezen veroorzaakt door omgevingsfactoren worden geminimaliseerd. De vereisten voor gedistribueerde uitleeselektronica in dunne film batterijen zijn heel gelijkaardig en de globale systeemarchitectuur is dezelfde. Dit laat toe het doel van dit doctoraat breder te definiëren en om de resultaten van dit onderzoek te implementeren in zowel zonnecellen als in batterijen.