Onderzoekers van de TU Delft hebben de eerste stap gezet in de richting van een nieuwe generatie hoogrendabele, kosteneffectieve en ultradunne zonnecellen van kristallijn silicium. Zij hebben als eersten ter wereld de theoretische limiet van de verhoging van lichtabsorptie (light trapping) voor een breed lichtspectrum zeer dicht benaderd (99,8%). Dertig jaar lang zijn er pogingen gedaan om deze limiet experimenteel aan te tonen, en daar is promovendus Andrea Ingenito van de sectie Photovoltaic Materials and Devices (PVMD) van de TU Delft nu  in geslaagd.

 

Bij dunnefilm zonnecellen is de laag halfgeleidermateriaal zo dun dat veel fotonen dwars door het materiaal heen schieten zonder elektriciteit op te wekken. Door de fotonen in het materiaal tussen reflecterende (nano)lagen vast te houden wordt de absorptie verhoogd en neemt het rendement toe. De onderzoekers hebben een ontwerp voor light trapping ontwikkeld waarbij wafers van kristallijn silicium aan de voorzijde worden voorzien van een nanostructuur van zwart silicium die sterk absorbeert en ook gevoelig is voor infrarood licht, en aan de achterzijde van een willekeurige piramidetextuur, bedekt met een fotonische diëlektrische reflector (Bragg reflector) die speciaal is ontworpen voor maximale interne reflectie in alle richtingen.