[PWC-MEDIA] persbericht UT-onderzoekers ontwikkelen chip die zelf voor zijn energie zorgt

From: <w.r.vanderveen@xxxxxxxxxx>
To: <pwc-media@xxxxxxxxxxxxx>
Date: Tue, 7 Dec 2010 11:09:47 +0100
Autonoom microsysteem met eigen zonnecel

Chip zorgt voor z'n eigen stroom

 

Microchips die zelf de benodigde energie 'oogsten' uit hun omgeving, zonder 
afhankelijk te zijn van batterijen of het lichtnet. Dat wordt mogelijk nu 
onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit 
Twente, samen met collega's van de universiteiten van Nankai (China) en 
Utrecht, er voor het eerst in zijn geslaagd een chip te fabriceren met een 
efficiënte zonnecel bovenop de microelektronica. De onderzoekers presenteren de 
vinding tijdens de International Electron Device Meeting, van 5 tot 8 december 
in San Francisco.

 

Door de zonnecel direct bovenop de elektronica aan te brengen, ontstaat een 
autonome chip die geen batterij nodig heeft. Zo is bijvoorbeeld een sensorchip 
te maken, compleet met de benodigde intelligentie en zelfs een antenne om 
draadloos te communiceren. Voorwaarde is wel dat het energieverbruik ruim 
beneden de 1 milliwatt blijft, stellen de onderzoekers. Dan kan de chip zelfs 
binnenshuis voldoende energie verzamelen om te kunnen werken.

 

Laag voor laag

De zonnecel apart fabriceren en vervolgens bovenop de elektronica plakken, 
lijkt de eenvoudigste oplossing. Dat is echter niet het meest efficiënte 
productieproces. De onderzoekers gebruiken daarom de chip als ondergrond om 
daarop, laagje voor laagje de zonnecel aan te brengen. Dit scheelt in het 
materiaalverbruik en levert uiteindelijk ook betere prestaties. Maar 
vanzelfsprekend is die combinatie niet: het risico bestaat dat de elektronica 
defect raakt of slechter gaat functioneren tengevolge van de productiestappen 
van de zonnecel.

 

Ook bij zwak licht

Om die reden kiezen de onderzoekers voor zonnecellen die gemaakt zijn van amorf 
silicium of CIGS (koper-indium-gallium-selenide). De productiestappen voor deze 
cellen beïnvloeden de elektronica niet. Ook leveren deze typen zonnecellen, 
zelfs bij zwakke verlichting, voldoende rendement. Uit de tests blijkt dat de 
elektronica en de zonnecel naar behoren functioneren. Ook leent het 
fabricageproces zich uitstekend voor industriële serieproductie, door de 
toepassing van standaard processen.

 

Het onderzoek is uitgevoerd in de groep Semiconductor Components van prof. 
Jurriaan Schmitz. De onderzoekers hebben samengewerkt met collega's van Nankai 
University in Tianjin, China en het Solar Energy Laboratory van de Universiteit 
Utrecht. Het onderzoek is mogelijk gemaakt door de Technologiestichting STW.

 

 

 

Schematische weergave van de zonnecel (geel en gearceerd) die bovenop de 
elektronica wordt aangebracht.

 

 

 [

 

Dwarsdoorsnede van de chip (Helium Ion Microscopy): onderin zijn de metaallagen 
te zien die bij de elektronica horen, de bovenste lagen zijn het amorf silicium 
van de zonnecel.

 

Het paper 'Above-CMOS a-Si and CIGS Solar Cells for Powering Autonomous 
Microsystems' door J. Lu, W. Liu, C.H.M. van der Werf, A.Y. Kovalgin, Y. Sun, 
R.E.I. Schropp en J. Schmitz wordt gepresenteerd op de International Electron 
Device Meeting in San Francisco. Het paper is op verzoek toe te sturen.

 

Contactpersoon voor de pers: Wiebe van der Veen, tel (053)4894244, email 
w.r.vanderveen@xxxxxxxxxx

 

 

ir. Wiebe van der Veen

persvoorlichter/communicatieadviseur wetenschap

 

Universiteit Twente

Strategie & Communicatie/afd. Communicatie

Postbus 217

7500 AE Enschede

 

t    (053) 489 4244

m   06 121 85 692

i     www.utwente.nl

Twitter @wieberenze
[PWC-MEDIA] persbericht UT-onderzoekers ontwikkelen chip die zelf voor zijn energie zorgt

Other related posts:
