Schweizer Forscher revolutionieren Solarzellen
Zusammen mit US-amerikanischen Forschern haben Wissenschaftler der EPFL einen Weg gefunden, um Solarzellen effektiver und haltbarer zu machen.
Schweizer Forscher haben Perowskit-Solarzellen mit Rekordstabilität und einem Wirkungsgrad von über 25 Prozent entwickelt. Das neue Design stellten sie im Fachblatt «Nature» vor. Die Eidgenössische Technische Hochschule in Lausanne (EPFL) sprach in einer Mitteilung vom Dienstag von einem grossen Durchbruch.
Traditionelle Silizium-Solarzellen, die auf den meisten Dächern zu finden sind, haben in der Regel Wirkungsgrade im Bereich von 15 bis 20 Prozent.
Höherer Wirkungsgrad & billiger
Perowskit-Solarzellen gelten in Fachkreisen als vielversprechend, da sie im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen höhere Wirkungsgrade erzielen und günstiger in der Herstellung sind. Allerdings haben sie ein Haltbarkeitsproblem: Für den regelmässigen Einsatz im Alltag degradieren sie zu schnell.
Um dieses Problem zu lösen, haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der EPFL und der Northwestern University in den USA sogenannten umgekehrten Perowskit-Solarzellen eine Schicht von Molekülen eingeführt, die die unregelmässige Oberfläche der Zellen ausgleicht, wie die EPFL erklärte. Mit dieser Zugabe verteilen sich die Moleküle auf der Oberfläche der Solarzelle demnach gleichmässiger, was problematische Klumpen vermeidet.
Durchbruch bei Perowskit-Solarzellen
Durch das neue Design konnten die Solarzellen mehr Sonnenlicht absorbieren, während gleichzeitig die Energieverluste an der Grenzfläche zwischen den Schichten minimiert wurden. Im Labor wiesen die Zellen laut der Studie einen Wirkungsgrad von 25,3 Prozent auf.
Ebenfalls beeindruckend sei die Stabilität, hiess es von der EPFL. Nach über 1000 Stunden bei Temperaturen von 65 Grad Celsius und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 Prozent hätten die Zellen 95 Prozent ihrer maximalen Leistung beibehalten. Dieses Mass an Stabilität in Kombination mit einer derart hohen Effizienz sei im Bereich der Perowskit-Solarzellen beispiellos, betonte die Hochschule.
Damit ist laut den Forschenden auch der Weg zur Kommerzialisierung von Perowskit-Solarzellen geebnet. Ausserdem könne die neue Methode auch in weiteren optoelektronischen Geräten wie beispielsweise in LEDs genutzt werden.
