{"id":79023,"date":"2022-01-29T02:02:00","date_gmt":"2022-01-29T01:02:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=79023"},"modified":"2022-01-29T11:20:41","modified_gmt":"2022-01-29T10:20:41","slug":"perowskit-solarzelle-vor-dem-durchbruch","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/perowskit-solarzelle-vor-dem-durchbruch\/","title":{"rendered":"Perowskit-Solarzelle vor dem Durchbruch"},"content":{"rendered":"\n

Forscher der EPFL und der North Carolina State University \u00fcberwinden mangelnde Langlebigkeit<\/p>\n\n\n\n

Eine preiswerte Herstellungstechnik f\u00fcr langlebige Zellen auf Perowskit-Basis hat ein Team um Materialwissenschaftler Aram Amassian von der North Carolina State University<\/a> und Michael Gr\u00e4tzel von der Eidgen\u00f6ssischen Technischen Hochschule Lausanne EPFL<\/a> entwickelt.<\/p>\n\n\n\n

Gro\u00dffl\u00e4chiges Spin Coating<\/h5>\n\n\n\n

Nur wenige Quadratzentimeter gro\u00dfe Zellen dieser Art werden erfolgreich mit einem Verfahren namens Rotationsbeschichtung (Spin Coating) hergestellt. Dabei wird feinstes Perowskit-Pulver in einer Fl\u00fcssigkeit aufgel\u00f6st. Diese wird dann auf ein Substrat getr\u00e4ufelt, das in Rotation versetzt wird. Die Keramik verteilt sich dabei durch die Fliehkraft gleichm\u00e4\u00dfig auf dem Substrat. Zellen, die mit diesem Verfahren hergestellt werden, haben einen hohen Wirkungsgrad und altern kaum. Doch da sie so klein sind, haben sie keine praktische Bedeutung. Spin Coating wird bereits in anderen Bereichen eingesetzt, etwa zum Beschichten von Brillengl\u00e4sern mit entspiegelndem und kratzfestem Material.<\/p>\n\n\n\n

Amassian, Gr\u00e4tzel und dessen wissenschaftlicher Mitarbeiter Hong Zhang haben das Verfahren auf gro\u00dffl\u00e4chige Substrate erweitern. Bisher galt das als unm\u00f6glich, weil das L\u00f6sungsmittel zu langsam verdunstete, sodass die meisten Perowskit-Molek\u00fcle an den Au\u00dfenr\u00e4ndern des Substrats zu finden waren. Das Team hat das L\u00f6sungsmittel so modifiziert, dass es genau mit der richtigen Geschwindigkeit verdunstet. Das Ergebnis ist ein gleichm\u00e4\u00dfiger optoelektrisch aktiver Film auf einem Substrat mit einem Durchmesser von mehreren zehn Zentimetern. Daraus lassen sich Zellen mit einer Fl\u00e4che von 45,6 Quadratzentimetern herstellen und zu Modulen zusammensetzen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln.<\/p>\n\n\n\n

Problem der Alterung gel\u00f6st<\/h5>\n\n\n\n

„Mein Team konzentriert sich jetzt auf Prozessautomatisierung und K\u00fcnstliche Intelligenz, um auf unserem Erfolg aufbauend die Effizienz, Stabilit\u00e4t und Umweltvertr\u00e4glichkeit der Perowskit-Fotovoltaik weiter zu verbessern. Wir hoffen, dass die Industrie unsere Arbeit aufgreift“, sagt Amassian. Perowskit-Zellen lassen sich mit geringem Energie- und Materialaufwand und damit weitaus kosteng\u00fcnstiger herstellen als die dominierenden Solarzellen auf Siliziumbasis. Da Perowskit-Keramik Sonnenlicht h\u00f6chst effektiv einf\u00e4ngt, haben diese Solarzellen einen \u00e4hnlich hohen Wirkungsgrad wie Siliziumzellen. Bisher haben sie sich nicht durchgesetzt, weil sie schnell altern, also an Effektivit\u00e4t einb\u00fc\u00dfen. Dieses Problem ist mit der neuen Herstellungstechnik gel\u00f6st.<\/p>\n\n\n\n