{"id":86268,"date":"2022-10-26T02:36:00","date_gmt":"2022-10-26T00:36:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=86268"},"modified":"2022-10-25T10:37:04","modified_gmt":"2022-10-25T08:37:04","slug":"tandemsolarzellen-mit-perowskit-nanostrukturen-helfen-mehrfach","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/tandemsolarzellen-mit-perowskit-nanostrukturen-helfen-mehrfach\/","title":{"rendered":"Tandemsolarzellen mit Perowskit: Nanostrukturen helfen mehrfach"},"content":{"rendered":"\n

Ende 2021 hatten drei Teams am HZB Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen mit einem Wirkungsgrad von knapp 30 Prozent vorgestellt. Dieser Wert hielt acht Monate lang den Weltrekord, eine sehr lange Zeit f\u00fcr dieses hei\u00df umk\u00e4mpfte Forschungsfeld. <\/p>\n\n\n

\n
\"\"<\/a>
Rasterelektronen-Mikroskopie von Perowskit-Silizium-Tandemzellen im Querschnitt: a) planar, b) mit gewellter Nanotextur, c) mit Nanotextur und R\u00fcckreflektorschicht (golden). \u00a9 P. Tockhorn\/HZB<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

In der renommierten Fachzeitschrift Nature Nanotechnology beschreiben die Beteiligten<\/a> nun, wie sie mit nanooptischen Strukturierungen und Reflexionsbeschichtungen diesen Rekordwert erreicht haben.<\/p>\n\n\n\n

Tandemsolarzellen aus Perowskit und Silizium erm\u00f6glichen deutlich h\u00f6here Wirkungsgrade als Siliziumsolarzellen allein. Mehrere Arbeitsgruppen am HZB forschen daran, solche Tandemsolarzellen gezielt zu entwickeln und zu optimieren. Mit gro\u00dfem Erfolg, Tandemzellen aus dem HZB haben bereits mehrere Weltrekorde erreicht.<\/p>\n\n\n\n

Acht Monate lang Weltspitze<\/h5>\n\n\n\n

Zuletzt erzielten HZB-Forschungsteams im November 2021 mit einer Tandemzelle aus Perowskit- und Silizium einen zertifizierten Wirkungsgrad von 29,8 %. Dies war ein absoluter Weltrekord, der acht Monate ungeschlagen an der Spitze stand. Erst im Sommer 2022 ist es einem Schweizer Team an der EPFL gelungen, diesen Wert zu \u00fcbertreffen.<\/p>\n\n\n\n

Geb\u00fcndelte Kompetenz am HZB<\/h5>\n\n\n\n

F\u00fcr die Rekord-Tandemzelle hatten drei HZB-Teams eng zusammengearbeitet. Nun stellen sie in Nature Nanotechnologie die Details vor. Die Zeitschrift lud sie dar\u00fcber hinaus ein, ein so genanntes \u201eResearch Briefing\u201c zu verfassen, in dem sie ihre Arbeit kurz zusammenfassen und einen Ausblick auf k\u00fcnftige Entwicklungen geben.<\/p>\n\n\n\n

Nanooptik bringt Vorteile<\/h5>\n\n\n\n

\u201eUnsere jeweiligen Kompetenzen erg\u00e4nzen sich sehr gut\u201c, sagt Prof. Dr. Christiane Becker, die mit dem Team um Dr. Bernd Stannowski (Silizium-Unterzelle) und Prof. Dr. Steve Albrecht (Perowskit-Oberzelle) die Weltrekordzelle entwickelt hat. Beckers Team hat eine nanooptische Texturierung in die Tandemzelle eingebracht: Eine sanft gewellte Nanotextur auf der Silizium-Oberfl\u00e4che. \u201e\u00dcberraschend war, dass diese Textur gleich mehrere Vorteile bringt\u201c, betont Becker: \u201eDie Nanotextur reduziert nicht nur wie erwartet die Reflexionsverluste, sondern f\u00fchrt auch noch dazu, dass sich der extrem d\u00fcnne Film aus Perowskit deutlich regelm\u00e4\u00dfiger bildet.\u201c Au\u00dferdem reduziert eine dielektrische Pufferschicht auf der R\u00fcckseite des Siliziums die parasit\u00e4re Absorption bei Wellenl\u00e4ngen im nahen Infrarotbereich.<\/p>\n\n\n\n

Als Fazit halten die Forschenden fest:<\/strong> Mit ma\u00dfgeschneiderten Nanotexturen lassen sich \u00fcberraschend vielseitige Verbesserungen erreichen. Diese Ergebnisse sind nicht nur f\u00fcr Tandemzellen aus Perowskit- und Silizium wertvoll, sondern auch f\u00fcr Leuchtdioden auf Perowskit-Basis.<\/p>\n\n\n\n