Nieuwsbericht

13 December 2016

ADEM spin-off Delft Spectral Technologies: ‘Technologie wereldwijd wegzetten’

Fast Optical Measurement System (FOMS). Het is de naam van de optische testapparatuur voor zonnecellen die Delft Spectral Technologies ontwikkelt en produceert. Medeoprichter Jimmy Melskens legde de basis van het bedrijf in de periode dat hij onderzoek deed bij ADEM.

Elektronische effecten

De technologie die Delft Spectral Technologies ontwikkelt, is volledig nieuw in de wereld van zonne-energie en kan alle kleuren van het spectrum meten. Met het Fast Optical Measurement System (FOMS) kan het testen van zonnecellen sneller en nauwkeuriger worden uitgevoerd. Een kans die Melskens bij zijn onderzoek binnen ADEM met beide handen aangreep. ‘Ik richtte mij met mijn onderzoek op de optische karakterisatie van amorf siliciumzonnecellen’, memoreert Melskens. ‘Zoals bekend is een belangrijk voordeel van amorf siliciumzonnecellen dat ze zeer dun en op flexibele rollen te produceren zijn. Ten opzichte van de bekende blauwe zonnepanelen is de concurrentiepositie de afgelopen jaren echter sterk verslechterd. Enerzijds komt dit door de achterblijvende efficiency en anderzijds door de drastische kostprijsverlaging van de blauwe zonnepanelen met kristallijn siliciumzonnecellen.’ 

Maar ook in de allerbeste kristallijn siliciumzonnecellen vindt men amorf silicium terug. ‘Dit is dan in dunne laagjes op de cellen aangebracht’, duidt Melskens. ‘In mijn onderzoek voor ADEM heb ik de elektronische defecten bestudeerd in de materialen. Deze defecten zorgen ervoor dat er een gedeelte van de opgewekte stroom verloren gaat. Hiervan heb ik in mijn onderzoek met nieuwe technieken het effect gemeten. En daarbij is ook de basis gelegd voor het bedrijf Delft Spectral Technologies.’

Internationale publicaties

‘Het basisprincipe van FOMS is een beproefde testtechniek in de optische industrie’, vervolgt Melskens. ‘Deze heet interferometrie; het meten met behulp van interferentie. Je meet de spectrale respons van een zonnecel door deze elektronisch te verlichten met een gemoduleerde lichtstraal. Dit kan zeer snel. De conventionele testtechniek is daarentegen zeer langzaam, omdat je elke kleur van het spectrum individueel moet meten. Daarmee moet je tientallen punten meten, wat 5 tot 10 minuten in beslag neemt. Om die reden heb ik in mijn onderzoek  op basis van de interferometer een systeem ontwikkeld waarbij een optische chip gebruikt wordt om supersnel zonnecellen te meten, dat wil zeggen in een paar seconden.’

De publicaties van Melskens over zijn onderzoek belandden in diverse internationale wetenschappelijke tijdschriften en leidde, zoals gezegd. mede de start van Delft Spectral Technologies in. ‘En dit jaar hebben wij op de belangrijkste wetenschappelijke solar beurs van Europa, de EU PVSEC, voor het eerst als bedrijf onze onderzoeksresultaten gepresenteerd’, vertelt Melskens.

Prototype

Momenteel werkt Delft Spectral Technologies bovendien aan een prototype dat komend jaar gereed moet zijn en de werkwijze van de technologie gaat bewijzen. Dit gebeurt in samenwerking met een aantal klanten uit de onderzoekswereld. ‘Wij richten ons in eerste instantie doelbewust niet op celfabrikanten’, duidt Melskens. ‘Het is nu eenmaal zeer moeilijk om in China, waar de meeste fabrikanten zitten, met een volledig nieuwe testtechnologie binnen te komen. Zij willen voor hun massaproductie gebruikmaken van bewezen technieken en passen hun meetroutines niet zo snel aan.’

Toch zijn er voldoende voordelen van Delft Spectral Technologies’ testtechnologie om op termijn bij deze bedrijven binnen te komen. ‘Waar flashtesten tegen hun limiet aanlopen voor het testen van zonnepanelen die een steeds hoger rendement krijgen, heeft onze techniek daar geen last van’, stelt Melskens. ‘Bovendien kunnen wij simultaan reflectie- en transmissietesten uitvoeren. Daarmee hebben wij duidelijk een streepje voor ten opzichte van de traditionele apparatuur die de External Quantum Efficiency (EQE, red. de verhouding van het aantal ladingdragers en fotonen in een zonnecel) vaststelt.’

Melskens besluit: ‘Over 5 jaar willen wij onze technologie zowel in Europa als wereldwijd weggezet hebben en een marktaandeel van 10 procent behalen. Hiertoe moeten wij bewijzen dat onze testtechniek een hogere productie-output oplevert en niet alleen in staat is om meer metingen in een kortere tijd uit te voeren. Na de bouw van het prototype willen wij in 2017 de eerste commerciële systemen verkopen.’