Indoor-Solarzellen könnten Batterien ersetzen

Perowskit gilt als die Zukunft von Solarmodulen. Die Silizium-Alternative gilt als kostengünstig in der Herstellung und kann theoretisch eine höhere Effizienz von 31 Prozent erreichen. 

Perowskit ist allerdings nicht nur für Solarzellen für den Außenbereich geeignet, sondern kann auch in Räumen eingesetzt werden, wo sie künstliches Licht wieder in Energie verwandeln. So könnten Geräte wie Tastaturen, Fernbedienungen oder Wecker künftig mit kleineren oder ganz ohne Batterien auskommen.

Perowskit-Zellen sind nicht sehr haltbar

Das Hauptproblem der Perowskit-Solarzellen ist aber ihre geringe Haltbarkeit. Umwelteinflüsse wie Hitze, Feuchtigkeit und - besonders bitter - Sonnenlicht lassen die Zellen schnell altern.

Ausschlaggebend sind winzige Defekte in der Kristallstruktur des Materials, die auch als "Fallen" bezeichnet werden. Sie verursachen, dass Elektronen stecken bleiben, bevor ihre elektrische Energie nutzbar gemacht werden kann. Diese Fallen tragen dazu bei, dass Perowskit-Zellen mit der Zeit immer ineffizienter werden, weil das Material abbaut.

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6 Mal effizienter

Forscher des University College London haben in Zusammenarbeit mit Partnern aus China und der Schweiz Perowskit-Zellen entwickelt, die deutlich langlebiger sind als die bisher auf dem Markt erhältlichen Zellen. Sie sollen mindestens 5 Jahre verwendet werden können, anstatt nur wenige Wochen oder Monate. Zudem sollen sie rund 6 Mal effizienter sein als ihre Konkurrenz.

"Wir befinden uns derzeit in Gesprächen mit Partnern aus der Industrie, um Strategien für die Erweiterung und den kommerziellen Einsatz zu erkunden", sagen die Forscher in einer Aussendung. 

Chemisch behandelt

Die "Fallendichte" konnten die Forscher mithilfe einer Chemikalie verringern. Sie nutzten Rubidiumchlorid, wodurch ein homogeneres Wachstum der Perowskitkristalle erreicht werden konnte. 2 weitere Chemikalien wurden hinzugefügt, damit die Leistung auch für einen längeren Zeitraum aufrechterhalten bleibt.

Die neuen Solarzellen konnten somit 37,6 Prozent des Kunstlichts in Strom umwandeln - ein Weltrekord für Innenraum-Solarzellen. Getestet wurden die Zellen bei 1.000 Lux. Das entspricht etwa einem gut beleuchteten Büro.

Nach 100 Tagen hatten die neu entwickelten Zellen nur 8 Prozent ihrer Leistung abgebaut. Kontrollzellen ohne die chemische Spezialbehandlung verloren etwa ein Viertel. Auch im Härtetest bei 300 Stunden Dauerlicht und 55 Grad Celsius Umgebungstemperatur schnitten die neuen Zellen besser ab. Sie behielten rund 76 Prozent ihrer Leistung, die Kontrollgeräte lagen bei 47 Prozent.