{"id":105231,"date":"2025-02-17T15:13:20","date_gmt":"2025-02-17T14:13:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=105231"},"modified":"2025-02-24T09:43:26","modified_gmt":"2025-02-24T08:43:26","slug":"die-solarzelle-der-naechsten-generation-ist-vollstaendig-recycelbar","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/die-solarzelle-der-naechsten-generation-ist-vollstaendig-recycelbar\/","title":{"rendered":"Die Solarzelle der n\u00e4chsten Generation ist vollst\u00e4ndig recycelbar"},"content":{"rendered":"\n
In einer in Nature ver\u00f6ffentlichten Studie haben Forscher der Universit\u00e4t Link\u00f6ping eine Methode entwickelt, um alle Teile einer Solarzelle wiederholt ohne umweltsch\u00e4dliche L\u00f6sungsmittel zu recyceln. Die recycelte Solarzelle hat die gleiche Effizienz wie die urspr\u00fcngliche. Die Solarzelle besteht aus Perowskit und das Hauptl\u00f6sungsmittel ist Wasser.<\/p>\n\n\n\n
Der Stromverbrauch wird in den kommenden Jahren voraussichtlich drastisch ansteigen, unter anderem durch die Entwicklung von KI und den \u00dcbergang zu elektrischem Transport. Damit der Wandel nicht den Klimawandel vorantreibt, m\u00fcssen verschiedene nachhaltige Energiequellen zusammenwirken.<\/p>\n\n\n\n
Solarenergie wird seit langem als vielversprechend angesehen, und Solarmodule auf Siliziumbasis sind seit \u00fcber 30 Jahren auf dem Markt. Die Silizium-Solarmodule der ersten Generation sind jedoch am Ende ihres Lebenszyklus angelangt, was zu einem unerwarteten Problem gef\u00fchrt hat.<\/p>\n\n\n\n
\u201eDerzeit gibt es keine effiziente Technologie, um mit dem Abfall von Siliziummodulen umzugehen. Deshalb landen alte Solarmodule auf der M\u00fclldeponie. Riesige Berge von Elektroschrott, mit denen man nichts anfangen kann\u201c, sagt Xun Xiao, Postdoc am Institut f\u00fcr Physik, Chemie und Biologie (IFM) der Universit\u00e4t Link\u00f6ping (LiU).<\/p>\n\n\n\n
Feng Gao, Professor f\u00fcr Optoelektronik am selben Institut, f\u00fcgt hinzu: \u201eWir m\u00fcssen das Recycling bei der Entwicklung neuer Solarzellentechnologien ber\u00fccksichtigen. Wenn wir nicht wissen, wie man sie recycelt, sollten wir sie vielleicht gar nicht erst auf den Markt bringen.\u201c<\/p>\n\n\n\n
Vermeiden Sie eine weitere Deponie<\/h4>\n\n\n\n
Eine der vielversprechendsten Technologien f\u00fcr Solarzellen der n\u00e4chsten Generation sind Perowskite. Sie sind nicht nur relativ kosteng\u00fcnstig und einfach herzustellen, sondern auch leicht, flexibel und transparent. Dank dieser Eigenschaften k\u00f6nnen Perowskit-Solarzellen auf vielen verschiedenen Oberfl\u00e4chen angebracht werden, sogar auf Fenstern. Au\u00dferdem k\u00f6nnen sie bis zu 25 Prozent der Sonnenenergie in Elektrizit\u00e4t umwandeln, was mit den heutigen Silizium-Solarzellen vergleichbar ist.<\/p>\n\n\n\n
\u201eEs gibt viele Unternehmen, die Perowskit-Solarzellen jetzt auf den Markt bringen wollen, aber wir m\u00f6chten eine weitere Deponierung vermeiden. In diesem Projekt haben wir eine Methode entwickelt, bei der alle Teile in einer neuen Perowskit-Solarzelle wiederverwendet werden k\u00f6nnen, ohne die Leistung der neuen Zelle zu beeintr\u00e4chtigen\u201c, sagt Niansheng Xu, Postdoc an der LiU.<\/p>\n\n\n\n
Da Perowskit-Solarzellen derzeit jedoch eine k\u00fcrzere Lebensdauer als Silizium-Solarzellen haben, ist es wichtig, dass das Recycling von Perowskit-Solarzellen effizient und umweltfreundlich ist. Perowskit-Solarzellen enthalten auch eine geringe Menge Blei, das f\u00fcr eine hohe Effizienz notwendig ist, was jedoch auch hohe Anforderungen an einen funktionierenden Recyclingprozess stellt.<\/p>\n\n\n\n
Dar\u00fcber hinaus gibt es in weiten Teilen der Welt gesetzliche Vorschriften, die die Hersteller dazu verpflichten, ausgediente Solarzellen auf nachhaltige Weise zu sammeln und zu recyceln.<\/p>\n\n\n\n
Wasser als L\u00f6sungsmittel<\/h4>\n\n\n\n
Es gibt bereits Methoden zur Demontage von Perowskit-Solarzellen. Dabei wird meist eine Substanz namens Dimethylformamid verwendet, ein g\u00e4ngiger Bestandteil von Farbl\u00f6sungsmitteln. Sie ist giftig, umweltsch\u00e4dlich und potenziell krebserregend. Die Forscher aus Link\u00f6ping haben nun stattdessen eine Technologie entwickelt, bei der Wasser als L\u00f6sungsmittel f\u00fcr die Demontage der abgebauten Perowskite verwendet werden kann. Und was noch wichtiger ist: Aus der Wasserl\u00f6sung k\u00f6nnen hochwertige Perowskite recycelt werden.<\/p>\n\n\n\n
\u201eWir k\u00f6nnen alles recyceln \u2013 Deckgl\u00e4ser, Elektroden, Perowskit-Schichten und auch die Ladungstransportschicht\u201c, sagt Xun Xiao.<\/p>\n\n\n\n
Der n\u00e4chste Schritt f\u00fcr die Forscher besteht darin, die Methode f\u00fcr den Einsatz in gr\u00f6\u00dferem Ma\u00dfstab in einem industriellen Prozess zu entwickeln. Langfristig glauben sie, dass Perowskit-Solarzellen eine wichtige Rolle bei der Energieversorgung spielen k\u00f6nnen, wenn die umgebende Infrastruktur und die Lieferketten vorhanden sind.<\/p>\n\n\n\n
Die Studie wurde von der Knut und Alice Wallenberg-Stiftung, der Wallenberg-Initiative \u201eMaterials Science for Sustainability\u201c, der Schwedischen Energieagentur und durch den strategischen Bereich der schwedischen Regierung f\u00fcr fortschrittliche Funktionsmaterialien, AFM, an der Universit\u00e4t Link\u00f6ping finanziert. Die Forscher Xun Xiao, Niansheng Xu und Feng Gao haben Patente f\u00fcr die oben beschriebene Technologie angemeldet.<\/p>\n\n\n\n