\u00dcberraschende Erkenntnis: Forschende des Exzellenzclusters REC\u00b2 an der Technischen Universit\u00e4t Dresden (TUD) und des IFW Dresden haben einen Weg gefunden, Perowskit-Solarzellen umweltfreundlicher herzustellen. <\/p>\n\n\n\n
Mithilfe von Computermodellen k\u00f6nnen die Wissenschaftler des Exzellenzclusters \u201eREC\u00b2 – Verantwortungsvolle Elektronik im Zeitalter des Klimawandels\u201c der TUD und der Leibniz-Gemeinschaft vorhersagen, welche weniger bedenklichen L\u00f6sungsmittel sich f\u00fcr die Produktion eignen. Darunter sind auch Substanzen, die bislang vor allem als Aromastoffe in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Erste damit hergestellte Solarzellen erreichen eine vergleichbare Leistung wie herk\u00f6mmliche, mit giftigen L\u00f6sungsmitteln hergestellte Zellen und weisen damit einen vielversprechenden Weg hin zu einer verantwortungsvolleren Produktion elektronischer Technologien.<\/p>\n\n\n\n
Perowskit-Solarzellen gelten als vielversprechende Technologie f\u00fcr die Photovoltaik der n\u00e4chsten Generation, da sie mithilfe l\u00f6sungsmittelbasierter Herstellungsverfahren einen hohen Wirkungsgrad erzielen k\u00f6nnen. Ihre Produktion basiert bisher jedoch meist auf L\u00f6sungsmitteln, die f\u00fcr die menschliche Gesundheit und die Umwelt sch\u00e4dlich sein k\u00f6nnen. Geeignete Alternativen zu finden ist eine Herausforderung, da die Eigenschaften des L\u00f6sungsmittels einen starken Einfluss darauf haben, wie die Materialien f\u00fcr Solarzellen verarbeitet werden und wie gut das resultierende Bauteil funktioniert.<\/p>\n\n\n\n
Die Suche nach neuen L\u00f6sungsmitteln basierte bislang traditionell auf experimentellem Ausprobieren. Die Forschenden testen im Labor verschiedene Substanzen, bis sie eine Kombination finden, die geeignet ist. Das Team des Exzellenzclusters REC\u00b2 an der TU Dresden, des IFW Dresden und der Universidad Nacional del Sur in Argentinien hat nun einen pr\u00e4diktiven Ansatz entwickelt, der diesen Einstiegspunkt ver\u00e4ndert. Durch die Kombination mehrerer physikalischer und chemischer Modelle k\u00f6nnen die Forschenden vielversprechende umweltfreundliche L\u00f6sungsmittel identifizieren, noch bevor diese experimentell getestet werden.<\/p>\n\n\n\n
\u201eWir haben festgestellt, dass es keinerlei Ans\u00e4tze gibt, um das Problem giftiger L\u00f6sungsmittel in l\u00f6sungsmittelbasierten Solarzellen systematisch anzugehen. Das hat uns dazu veranlasst, zu \u00fcberlegen, ob wir die Suche nach geeigneten L\u00f6sungsmitteln nicht komplett neu \u00fcberdenken sollten\u201c, meint Prof. Dr. Yana Vaynzof, Direktorin des Institute for Emerging Electronic Technologies (IET) am IFW und Inhaberin der Professur f\u00fcr Neuartige Elektroniktechnologien an der Technischen Universit\u00e4t Dresden.<\/p>\n\n\n
\n\u00a9 J. R. Bautista-Quijano & Ekaterina Ananina \/ Technische Universit\u00e4t Dresden<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n
Mithilfe ihres neuen Vorgehens identifizierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bisher unerschlossene gr\u00fcne L\u00f6sungsmittel, darunter auch in der Lebensmittelindustrie verwendete, essbare Zusatzstoffe, und wiesen deren Eignung f\u00fcr die Herstellung von Perowskit-Solarzellen nach. Die daraus resultierenden Bauelemente waren ebenso leistungsf\u00e4hig wie diejenigen, die unter Verwendung herk\u00f6mmlicher giftiger L\u00f6sungsmittel gefertigt wurden. Da sich diese Methode auch auf die Suche nach weiteren potenziellen L\u00f6sungsmitteln anwenden l\u00e4sst, k\u00f6nnte sie die Anzahl der erforderlichen Experimente reduzieren und die Forschenden dabei unterst\u00fctzen, ein wesentlich breiteres Spektrum nachhaltiger Alternativen auszuloten.<\/p>\n\n\n\n
Das Forschungsergebnis spiegelt den Ansatz des Exzellenzclusters REC\u00b2 wider, dessen Ziel es ist, Elektronik \u00fcber ihren gesamten Lebenszyklus hinweg nachhaltiger zu gestalten. Es leistet einen Beitrag zu drei der sechs Responsible Aim Programs des Clusters: Replace, Reduce, and Recycle – Ersetzen, Reduzieren und Recyceln. Durch die Verringerung der Abh\u00e4ngigkeit von giftigen Substanzen und des Ressourcenaufwands zur Entwicklung geeigneter Alternativen k\u00f6nnte diese Herangehensweise dazu beitragen, die Umweltbelastung durch die Solarzellenherstellung zu senken und gleichzeitig die Entwicklung nachhaltigerer Elektroniktechnologien zu f\u00f6rdern.<\/p>\n\n\n\n
Der n\u00e4chste Schritt besteht nun darin, das Potenzial umweltfreundlicher L\u00f6sungsmittel zur Verbesserung der Recyclingf\u00e4higkeit von Perowskit-Solarzellen zu untersuchen. Der pr\u00e4diktive Ansatz k\u00f6nnte auch auf andere l\u00f6sungsmittelbasierte Elektroniktechnologien \u00fcbertragen werden und damit neue Wege zu einer nachhaltigeren Fertigung er\u00f6ffnen.<\/p>\n\n\n\n
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Die Studie \u201eA predictive approach for fabricating efficient perovskite solar cells using green solvents\u201c<\/strong> wurde am 11. August 2026 online in der Fachzeitschrift \u201eEnergy & Environmental Science\u201c ver\u00f6ffentlicht.<\/li>\n\n\n\n
Publikation:<\/strong> J. R. Bautista-Quijano, H. Heffner, V. V. Shilovskikh, B. Rivkin, I. L\u00f3pez Corral, Y. Vaynzof, A predictive approach for fabricating efficient perovskite solar cells using green solvents, Energy & Environmental Science (2026). DOI: 10.1039\/d6ee02509a<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n
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