De geschiedenis van de technologie
IBC, of Interdigitated Back Contact technologie, is een type zonnecel-technologie met diverse voordelen in vergelijking tot traditionele zonnecelontwerpen. In een IBC-zonnecel zijn de voor- en achterzijde contacten aan beide zijden van de cel geplaatst, waardoor de omzetting van energie efficiënter verloopt en er meer vermogen geproduceerd wordt.
Interdigitated Back Contact (IBC)-technologie is als type zonneceltechnologie al sinds de jaren zeventig in ontwikkeling. De technologie werd in eerste instantie gepresenteerd als methode om het rendement van zonnecellen te verhogen, door de vermindering van het aantal obstakels in het actieve gebied van de cel. Eén van de vroegste voorbeelden van IBC-technologie is het werk van Dr. Richard Swanson van de Stanford University. In de jaren 1970 is Swanson gestart met een nieuw zonnecelontwerp met voor- en achterzijde contacten aan weerszijden van de cel. In de loop der jaren is het ontwerp van IBC-zonnecellen verder ontwikkeld en is daardoor efficiënter en kosten effectiever geworden. In de jaren negentig zijn onderzoekers gaan experimenteren met IBC-technologie, waarbij een dunne laag amorf silicium tussen de voor- en achterzijde contacten werd aangebracht. Dit heterojunctie-ontwerp heeft tot een nog grotere efficiëntie geleid. Door de regeneratie wordt de hoeveelheid energie die verloren gaat, verminderd. Tegenwoordig wordt IBC-technologie in uiteenlopende toepassingen gebruikt, van grootschalige zonneparken tot in gebouwen met geïntegreerde fotovoltaïsche installaties (BIPV).
IBC-zonnecel structuur met het achterzijde-contact in het gedigitaliseerde patroon van IMEC Bron: Mat Desa, M.K. et al. (2016) "Silicon back contact solar cell configuration: A pathway towards higher efficiency,"
Voordelen van IBC-technologie
Eén van de belangrijkste voordelen van de IBC-technologie is de efficiëntie. Omdat de contacten zich aan weerszijden van de cel bevinden, zijn er minder obstakels in het actieve gebied van de cel. Hierdoor kunnen er meer fotonen worden geabsorbeerd en omgezet in elektriciteit. Dit verhoogde rendement betekent, dat IBC-zonnecellen meer stroom kunnen produceren met dezelfde hoeveelheid zonlicht dan traditionele zonnecel-ontwerpen.
Een ander voordeel van de IBC-technologie is het feit dat deze technologie bij hoge temperaturen kan opereren. Traditionele zonnecellen kunnen hun efficiëntie verliezen als de temperatuur stijgt. IBC-zonnecellen zijn echter minder gevoelig voor temperatuurschommelingen. Hierdoor is IBC-technologie een prima keuze voor gebruik in warmere klimaten, waar traditionele zonnecel-ontwerpen minder goed presteren. De IBC-technologie biedt ook meer flexibiliteit qua celgrootte en -vorm. Omdat de voor- en achterzijde contacten aan beide zijden van de cel kunnen worden geplaatst, kunnen IBC-zonnecellen in een breder scala aan vormen en maten worden geproduceerd dan traditionele zonnecellen. Zodoende kunnen ze worden gebruikt in verschillende toepassingen, waaronder BIPV (Building Integrated Photovoltaics), waarbij zonnecellen worden geïntegreerd in bouwmaterialen, zoals ramen of dakbedekking. Het grootste voordeel van IBC-technologie is dat er geen schaduwverlies optreedt en dat de interface prestaties van IBC-zonnecellen uitstekend zijn, waardoor de efficiëntie van de foto-elektrische omzetting wordt vergroot.
Naast deze voordelen biedt de IBC-technologie ook voordelen voor de producenten. Omdat de IBC-zonnecellen een eenvoudiger ontwerp zijn, met minder lagen, is de productie ervan gemakkelijker en goedkoper dan de productie van van traditionele zonnecellen. De kostprijs van zonnepanelen zal hierdoor dalen en zonne-energie zal betaalbaarder worden voor consumenten. IBC-technologie kan ook worden gecombineerd met andere zonneceltechnologieën, om nog efficiëntere zonnepanelen te creëren. IBC-technologie kan bijvoorbeeld worden gebruikt in combinatie met PERC-technologie (Passivated Emitter and Rear Cell) waardoor een “PERC+IBC”-zonnecel ontstaat. Dit ontwerp biedt een nog grotere energieconversie-efficiëntie en hierdoor kunnen producenten van zonnepanelen nog betere panelen tegen lagere kosten produceren.
Conclusie: over het algemeen biedt IBC-technologie een groot aantal voordelen ten opzichte van traditionele zonnecel-ontwerpen. Dankzij de hogere efficiëntie, de mogelijkheden voor gebruik bij hoge temperaturen en de grotere flexibiliteit qua celgrootte en -vorm, zijn IBC-zonnecellen een veelbelovende optie voor een breed scala aan toepassingen. Naarmate zonne-energie steeds betaalbaarder en toegankelijker wordt, zal IBC-technologie waarschijnlijk een steeds belangrijkere rol gaan spelen in de overgang naar een toekomst met meer duurzame energie.
