Technische Universiteit Delft
Zonnecellen
door M&C
Promotie van dhr. A. Klaver: "Irradation-induced degradation of
amorphous silicon solar cells in space"
03 december 2007 | 12:30 uur
plaats: Aula TU Delft
De heer Ir. A. Klaver | natuurkundig ingenieur, Nederland
promotor | Prof.dr. C.I.M. Beenakker (EWI)
toeg.prom | Dr. R.A.C.M.M. van Swaaij (UHD-EWI)
Irradation-induced degradation of amorphous silicon solar cells in
space
Zonnecellen worden veelal gebruikt als energiebron voor satellieten.
De ruimte is echter een vijandige omgeving voor elektronische
componenten, zoals zonnecellen. Ze worden blootgesteld aan grote
temperatuurverschillen, atomair zuurstof, ruimtestof, meteorieten en
bestraling door geladen deeltjes met hoge energie. Voor zogenaamde
medium-earth en geostationaire satellietbanen wordt de levensduur van
zonnecellen op satellieten voor een groot deel bepaald door deze
deeltjesstraling. Zonnecellen van gehydrogeneerd amorf silicium
(a-Si:H) hebben gunstige eigenschappen welke toepassing in de
ruimtevaart mogelijk maken, vooral voor missies waarbij veel
deeltjesstraling te verwachten valt. In dit onderzoek is een model
ontwikkeld waarmee het rendement van een zonnecel aan het einde van
zijn levensduur kan worden voorspeld voor een ruimtevaartmissie met
veel straling.
Om dit model te kunnen ontwikkelen, hebben we dunne lagen en
zonnecellen van gehydrogeneerd amorf silicium, blootgesteld aan
langdurige belichting en bestraald met elektronen en protonen met hoge
energie om zodoende het degradatiegedrag onder deze omstandigheden te
bestuderen.
Uit de resultaten zijn drie belangrijke effecten naar voren gekomen
die de degradatie van zonnecellen van a-Si:H, tengevolge van
bestraling bepalen: een verhoging van de defectdichtheid in intrinsiek
a-Si:H, een verhoging van de activeringsenergie van gedoteerd a-Si:H,
en een toegenomen absorptie van het inkomende licht in het glas. Er
zijn geen veranderingen gevonden in de mobiliteiten van ladingsdragers
en in de concentratie van zwakke bindingen in het a-Si:H.
Ook is een procedure ontwikkeld voor het simuleren van gedegradeerde
zonnellen van gehydrogeneerd amorf silicium gebaseerd op de
veranderingen in de materiaaleigenschappen, en vergelijken we de
resultaten van deze methode met meetdata om enkele aspecten van de
zonneceldegradatie in meer detail te onderzoeken, waaronder het
mechansisme voor generatie van defect.
Meer informatie?
Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt kijken in de TU
Delft Repository op: repository.tudelft.nl. TU Delft Repository is de
digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft.
Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende
promotie in de Repository te vinden zijn.
Laatst gewijzigd: 29 november 2007