## C. Verschillende typen zonnecellen

C) Verschillende typen zonnecellen

In de voorgaande lessen heb je kennisgemaakt met de Grätzel zonnecel of DSSC zonnecel. Dit type zonnecel is relatief nieuw en wordt op dit moment nog niet veel gebruikt in commerciële toepassingen. De meeste zonnecellen die je ziet op bijvoorbeeld daken van huizen zijn silicium zonnecellen.

Binnen de groep van silicium zonnecellen maken we ook weer onderscheid tussen 'monocrystalline silicon' en 'polycrystalline silicon'. Monocrystalline silicon bestaat uit een ononderbroken kristalrooster van silicium. Het is dus eigenlijk één groot kristal, met niet of slechts heel weinig onzuiverheden. Vandaar ook de naam. Deze hoogwaardige vorm van silicium wordt ook gebruikt voor hoogwaardige elektronica zoals chips. Monocrystalline silicon zonnecellen hebben het hoogste rendement van ca. 15-20%, maar zijn ook het duurste om te fabriceren.

Polycrystalline silicon bevat meerdere kristallen die tegen elkaar aanzitten. Tussen de verschillende kristallen zit de zogenaamde korrelgrens. Onder de microscoop kun je deze korrelgrens goed zien. Zonnecellen van dit materiaal hebben een rendement tot ongeveer 10%, maar zijn goedkoper om te maken.

Een vorm van zonnecellen die de laatste jaren in opkomt is, is de zogenaamde 'thin film' zonnecel. (TFSC) Deze vorm van zonnecel bestaat uit een of meerdere dunne laagjes lichtgevoelig materiaal op een substraat. Dat is de dikkere laag die eronder zit. De Grätzel zonnecel is ook een thin film zonnecel, met een organische (koolstofverbinding) kleurstof die het licht opvangt. Er bestaan ook vele andere typen thin film zonnecellen, met silicium, maar ook met andere anorganische (niet-koolstofverbinding) materialen.

Meer informatie is te vinden onder de onderstaande links:

http://energyinformative.org/best-solar-panel-monocrystalline-polycrystalline-thin-film/

http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_cell#Practical_materials

Opdracht 1

Onderzoek hoe de kristallijne zonnecel met silicium werkt. Je moet kunnen uitleggen wat n-type en p-type silicium is. Wat zijn de verschillen en overeenkomsten met de Grätzel zonnecel? Denk aan de verschillende componenten die jullie zelfgebouwde cel had en vind je deze ook terug in de silicium zonnecel.

Opdracht 2

Verwerk de resultaten van het onderzoek in een korte presentatie. De vorm van de presentatie is vrij, je mag hier zelf iets voor verzinnen. Voorbeelden zijn een poster, een presi maar een animatie of een minicollege op het bord kunnen natuurlijk ook. Overleg even met je docent over de gekozen presentatievorm. De volgende onderdelen moeten terug komen in de presentatie:

- Waarom hebben jullie voor dit onderzoek gekozen?
- Waarom is dit onderzoek relevant voor de rest van de leerlingen? Wat kunnen zij hiervan leren?
- Hoe hebben jullie onderzoek gedaan?
- Wat waren de resultaten?
- Wat hebben jullie hiervan geleerd? Wat moeten de toehoorders onthouden van deze presentatie?

Deze presentatie moet 10 minuten duren dus let daar op bij de voorbereiding. Vraag de docent naar de bijlage met het beoordelingsformulier zoals dat ook bij de uitvoering wordt gebruikt.