{"id":115642,"date":"2026-06-30T02:32:00","date_gmt":"2026-06-30T00:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=115642"},"modified":"2026-06-28T09:33:05","modified_gmt":"2026-06-28T07:33:05","slug":"perowskit-solarzellen-prognosen-zur-langzeitstabilitaet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/perowskit-solarzellen-prognosen-zur-langzeitstabilitaet\/","title":{"rendered":"Perowskit-Solarzellen: Prognosen zur Langzeitstabilit\u00e4t"},"content":{"rendered":"\n

Zuverl\u00e4ssige Aussagen \u00fcber die Langzeitstabilit\u00e4t von Perowskit-Solarzellen sind nach wie vor schwierig. <\/p>\n\n\n\n

Welche Verfahren zur Prognostik von Langzeitstabilit\u00e4t aussagekr\u00e4ftig sind, und wo noch Forschungsbedarf besteht, zeigt nun eine neue Studie aus dem Team um Dr. Carolin Ulbrich im renommierten Fachjournal Joule.<\/p>\n\n\n\n

Perowskit-Solarzellen (PSCs) k\u00f6nnten innerhalb weniger Jahre den Massenmarkt erobern, vielleicht sogar \u201eMade in Europe\u201c. Ihre Gro\u00dfserienfertigung ist \u00e4u\u00dferst kosteng\u00fcnstig, und im Gegensatz zu Silizium-Solarzellen kostet ihre Herstellung deutlich weniger Energie. Allerdings m\u00fcssen Perowskit-Solarzellen im praktischen Einsatz dann auch idealerweise \u00fcber Jahrzehnte hinweg konstante Leistung liefern, was nach wie vor eine Herausforderung darstellt. Um die Langzeitstabilit\u00e4t von PSCs abzusch\u00e4tzen, setzt man auf unterschiedliche Testverfahren, die die Alterung stark beschleunigen. Aber wie gut bilden solche Verfahren die echten Degradationsprozesse ab? Diese Frage beantwortet nun eine neue Studie in \u201eJoule\u201c aus dem Team unter der Leitung von Dr. Carolin Ulbrich, HZB, und Andreas Bartelt, HTW Berlin.<\/p>\n\n\n\n

Drei Alterungsprozesse im Blick<\/h4>\n\n\n\n

In der Studie wurden nat\u00fcrlich gealterte Perowskit-Solarzellen mit \u201ek\u00fcnstlich gealterten\u201c Perowskit-Solarzellen verglichen. Daf\u00fcr identifizierte das Team zun\u00e4chst drei zentrale Degradationsmechanismen in Perowskit-Solarzellen (PSCs), die im Freiluftlabor des HZB in Berlin unter realen Bedingungen 20 Monate lang Wind und Wetter ausgesetzt waren. Der wichtigste Degradationsmechanismus ist eine Phasensegregation, bei der sich die Zusammensetzung des Perowskit-Materials ver\u00e4ndert, so dass sich kreisf\u00f6rmige Dom\u00e4nen mit Durchmessern von wenigen Mikrometern bilden. Die beiden anderen Mechanismen sind Kupferkorrosion und Randmuster, die in erster Linie mit dem Zelldesign zusammenh\u00e4ngen. Im Labor unterzog das Team neu hergestellte PSCs verschiedenen beschleunigten Alterungsprozessen und untersuchte, inwieweit sich die drei beobachteten Degradationsph\u00e4nomene reproduzieren lie\u00dfen.<\/p>\n\n\n\n

Alterung beschleunigen – aber wie? <\/h4>\n\n\n\n

Eine gern genutzte Methode, um das Altern von Solarzellen zu beschleunigen, sind h\u00f6here Betriebstemperaturen (65-85 \u00b0C). Doch schon in einer fr\u00fcheren Studie<\/a> hatte die Gruppe gezeigt, dass dies zu einem zus\u00e4tzlichen Degradationsmechanismus f\u00fchrt, der weder bei tieferen Betriebstemperaturen noch im Au\u00dfeneinsatz beobachtet wird. Daher wandte sich die Gruppe alternativen Methoden zur Beschleunigung der Degradation zu.<\/p>\n\n\n\n

Mehr Licht ist der Schl\u00fcssel<\/h4>\n\n\n\n

Denn auch eine h\u00f6here Lichtintensit\u00e4t oder unterschiedliche elektrische Vorspannungen k\u00f6nnen die Degradationsmechanismen verst\u00e4rken. \u201eEine Erh\u00f6hung der Lichtintensit\u00e4t von einer Sonne auf 2,3 Sonnen beschleunigt alle drei Degradationsmechanismen, wobei die im Freien beobachteten r\u00e4umlichen Trends erhalten bleiben, so dass dies wirklich Alterung im Zeitraffer erm\u00f6glicht\u201c, sagt Ulas Erdil, Erstautor der Studie. Unterschiedliche Vorspannungen (Alterung unter Leerlaufbedingungen) dagegen f\u00f6rdern zwar ebenfalls die Phasensegregation, beeinflussen aber gleichzeitig das r\u00e4umliche Ausma\u00df der Kupferkorrosion und die Bildung von Randmustern, so dass die damit erreichte Degradation sich von der unter realen Bedingungen unterscheidet.<\/p>\n\n\n\n

Werkzeug f\u00fcr die Weiterentwicklung der Perowskit-Technologie<\/h4>\n\n\n\n

Beschleunigte Alterungstests, das zeigt diese Studie, sind auch heute noch eine Herausforderung. \u201eSie sind aber n\u00fctzliche Werkzeuge f\u00fcr ein schnelles Screening neuer Materialien oder Zelldesigns und k\u00f6nnen damit die Entwicklung der Perowskit-Technologie sehr f\u00f6rdern\u201c, sagt Erdil. <\/p>\n\n\n\n

\u201eWir haben noch nicht die perfekte L\u00f6sung f\u00fcr zuverl\u00e4ssige Prognosen der Langzeitstabilit\u00e4t\u201c, betont Carolin Ulbrich. \u201eAber wir sind einen Schritt weiter, wir wissen nun, dass intensiveres Licht ein Schl\u00fcsselparameter f\u00fcr die Beschleunigung von Alterungsprozessen ist.\u201c<\/p>\n\n\n\n