Flexible Solarzelle erreicht Effizienzrekord

Forscher an der Universität von Singapur haben einen neuen Weltrekord aufgestellt. Sie haben eine Perowskit-organische Tandem-Solarzelle erschaffen, mit bisher unerreichter Effizienz.

Der Durchbruch sei laut den Forschern gelungen, weil der organische Absorber optimiert werden konnte. Speziell wurde die Photonen-Ausbeute im nahen Infrarotbereich verbessert, was seit langer Zeit als Flaschenhals bei der Effizienz von Dünnschichtzellen gilt.

Auf die neue organische Zelle wurde eine hocheffiziente Perowskit-Zelle gesetzt. Mit dieser Tandemzelle wurde auf einer Fläche von einem Quadratzentimeter eine Effizienz von 26,7 Prozent erzielt. Bei einem unabhängigen Test waren es 26,4 Prozent Wirkungsgrad, was zwar etwas weniger, aber immer noch ein neuer Rekord ist. Der Rekord gilt nicht nur für Perowskit-organische Zellen, sondern auch für Perowskit-Dünnschichtzellen.

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Viele Anwendungen möglich

Die Forscher sind überzeugt, dass solche Dünnschicht-Tandemsolarzellen bald die 30-Prozent-Marke überschreiten werden. Aufgrund ihrer Bauweise seien sie ideal, um direkt in die Herstellung anderer Produkte einzufließen. Weil sie dünn und flexibel sind, könnten sie auf nahezu jede Form aufgebracht oder etwa direkt in Stoffe integriert werden.

„Stellen Sie sich Pflaster vor, die die Energie von der Sonne beziehen, um smarte Sensoren zu betreiben, oder Kleidung, die biometrische Werte überwacht und dafür keine Batterien benötigt“, sagt der Forschungsleiter Hou Yi.

Durch das geringe Gewicht und die flexible Form, könne man sie laut Hou auch für viele andere Geräte einsetzen: „Sie sind ideal geeignet für Drohnen, Wearables und KI-Geräte“. Bevor es so weit ist, hat das Forschungsteam noch einige Arbeit vor sich.

Neben der Effizienz muss die Stabilität gesteigert werden, damit die Solarzellen auch außerhalb des Labors einsatzfähig sind. Gerade Perowskit ist bekannt dafür, derzeit eine deutlich geringere Lebensdauer als Silizium-Solarzellen zu haben. Wenn diese Probleme gelöst sind, soll eine Pilotanlage für die Produktion der neuen Tandem-Solarzellen entworfen werden.