Neue Methode macht Perowskit-Solarzellen effizienter

Solarzellen werden gewöhnlich aus Silizium gefertigt. Ein anderes Material, das seit mehreren Jahren als vielversprechende Alternative gilt, sind Perowskite. Die können anders als ihre Silizium-Pendants bei Raumtemperatur gefertigt werden, sie sind jedoch nicht sonderlich stabil. Das hat auch ihren breiten Einsatz bisher eingeschränkt.

Forscher*innen der Schweizer technischen Hochschule EPFL haben nun einen Weg gefunden, wie die Stabilität von Perowskiten erhöht werden kann.

Konkret geht es dabei um Metall-Halogenid-Perowskiten. Sie weisen große Bandlücken auf. In vielen der Halogenid-Perowskiten kann das Sonnenlicht darüber hinaus auch ein Phänomen namens "Halogenphasensegretagion" verursachen. Dadurch wird die Effizienz der Solarzellen stark verringert.

Modulatoren

Die Schweizer Forscher*innen haben die Phasentrennung durch den Einsatz von Modulatoren gelöst, berichtet Interesting Engineering . Dabei wurden die Perowskit-Solarzellen mit Alkylammoniumhalogenid-Modulatoren behandelt. Dadurch konnten die Energieverluste durch die Bandlücken kompensiert werden.

In Versuchen konnte die Forscher*innen Leistungsumwandlungseffizienzen von 24,9 Prozent bei der Perowskit-Zusamensetzung erreichen. Etwa 90 Prozent der anfänglichen Wirkungsgrade konnten nach 1.200 Stunden beibehalten werden.

Die Ergebnisse seien ein wichtiger Schritt in Richtung der praktischen Anwendung von Perowskit-Solarzellen, schreiben die Wissenschaftler*innen in ihrer am Dienstag veröffentlichten Studie.

Besonders in Kombination mit Silizium in sogenannten Tandem-Solarzellen haben sich Persokwite zuletzt als vielversprechend erwiesen. Forscher*innen des Berliner Helmholtz-Zentrum erreichten damit vor kurzem eine Energieeffizienz von 32,5 Prozent. An der Schweizer Hochschule wurde wenige Monate davor eine Energieeffizienz von 31,3 Prozent erreicht.