Billige Perowskit-Zellen halten deutlich länger
Wissenschaftler stapeln zwei ultradünne unterschiedliche Perowskit-Schichten übereinander.
Eine neue Technik von Forschern der Korea University und der University of Surrey verbessert die Leistung und vor allem die Langzeitstabilität von Solarzellen auf der Basis von Perowskit-Strukturen. Das gelingt, indem sie zwei ultradünne unterschiedliche Perowskit-Schichten übereinander stapeln. Dieser Kontakt löst an der Grenzfläche eine molekulare Wechselwirkung aus, die die Kristallstruktur der lichtabsorbierenden Schicht über ihre gesamte Tiefe hinweg neu ordnet.
Empfindlich bei Hitze und Nässe
Das Ergebnis ist ein langlebigeres Material, das Sonnenlicht effizienter in Strom umwandelt. Mit dieser Technik hergestellte Solarzellen erreichten einen Wirkungsgrad von 25,61 Prozent, den das unabhängige Solar Energy Research Institute of Singapore bestätigt hat. „Perowskit-Solarzellen könnten die Art und Weise, wie wir Strom erzeugen, grundlegend verändern“, sagt Jae Sung Yun, Experte für nanoskalige Bildgebung am Advanced Technology Institute der University of Surrey.
Perowskit-Solarzellen faszinieren, da sie weitaus kostengünstiger und einfacher herzustellen sind als herkömmliche Silizium-basierte Module. Ihre kommerzielle Bedeutung ist derzeit dennoch gering, weil sie weder Hitze noch Feuchtigkeit lange standhalten. Die neuen Kombizellen kommen auf die doppelte Lebensdauer.
Hilfreiche Ordnung automatisch
Die Technik funktioniert durch das, was die Forscher als kontaktgetriggerte kationische Wechselwirkung bezeichnen. Wenn zwei Perowskit-Schichten in physischen Kontakt gebracht werden, bewirken molekulare Kräfte an der Grenzfläche, dass sich die geladenen Teilchen – Kationen – innerhalb der lichtabsorbierenden Schicht gleichmäßiger anordnen. Das reduziert die strukturellen Defekte, die dazu führen, dass Energie als Wärme verloren geht, anstatt in Elektrizität umgewandelt zu werden.
Die Zeit, die Ladungsträger vor ihrer Rekombination überdauern – ein wichtiger Maßstab für die Qualität von Solarzellen – stieg bei dem behandelten Material im Vergleich zu unbehandelten Kontrollproben von 4,48 auf 5,89 Mikrosekunden. „Ein solcher Fortschritt ist wichtig, da die Stabilität von Solarzellen unter realen Bedingungen die zentrale Herausforderung ist, bevor Perowskite in großem Maßstab eingesetzt werden können“, so Ravi Silva von der Universität Surrey.
Quelle
Der Bericht wurde von der Redaktion „pressetext.com“ (Wolfgang Kempkens) 2026 verfasst – der Artikel darf nicht ohne Genehmigung weiterverbreitet werden!
