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Forschung zur Solarenergiegewinnung Rekord: Perowskit-Dünnschichtsolarzelle mit Wirkungsgrad von über 20 %

| Redakteur: Beate Christmann

Die Berlin-Potsdamer Graduiertenschule Hy-Per-Cells hat nach eigenen Angaben Perowskit-Dünnschichtsolarzellen mit Rekordwirkungsgraden von über 20 % entwickelt. Langfristig sollen die Zellen mit klassischen Silizium-Solarzellen zu noch effizienteren Tandemsolarzellen kombiniert werden.

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Wissenschaftler der Berlin-Potsdamer Graduiertenschule Hy-Per-Cells haben Perowskit-Dünnschichtsolarzellen entwickelt, mit denen sie nach eigener Aussage Wirkungsgrade von über 20 % erzielen.
Wissenschaftler der Berlin-Potsdamer Graduiertenschule Hy-Per-Cells haben Perowskit-Dünnschichtsolarzellen entwickelt, mit denen sie nach eigener Aussage Wirkungsgrade von über 20 % erzielen.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Die Wirkungsgrade von Perowskit-Dünnschichtsolarzellen verbessern sich weiter. Aktuell vermeldet die Berlin-Potsdamer Graduiertenschule Hy-Per-Cells, mit ihrer Entwicklung Rekordgewinnungsgrade von über 20 % zu erreichen. Ziel ist es, diese Zellen mit klassischen Halbleitermaterialien zu kombinieren und somit noch effizientere Tandemsolarzellen zu entwickeln.

Verlustprozesse minimiert

Dazu galt es für die an der Schule beteiligten Arbeitsgruppen zunächst, sich ein sehr detailliertes Verständnis der chemischen und physikalischen Prozesse in perowskitbasierten Dünnschichtsolarzellen zu erarbeiten und darauf aufbauend Defekte und Verlustprozesse zu minimieren. Ausgehend von einer systematischen Optimierung der inneren Grenzflächen und der Transportprozesse in den einzelnen Schichten sollen unter Leitung von Prof. Dr. Dieter Neher von der Universität Potsdam Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 20 % realisiert worden sein.

Die Forschung mit Perowskiten im Bereich Solarenergie ist deswegen interessant, weil sie sich durch eine sehr breite Einstellbarkeit der optischen Bandlücke auszeichnen. Dadurch eignen sie sich für die Anwendung in sogenannten Tandemsolarzellen. Nächstes Ziel der Wissenschaftler ist es, die effizienten Perowskitzellen mit klassischen Silizium-Solarzellen zu kombinieren und den Wirkungsgrad dadurch nochmals zu erhöhen. Außerdem lässt der niedrigtemperierte Herstellungsprozess der Perowskitzellen die Prozessierung auf flexible Substraten zu, was mit den meisten klassischen Halbleitermaterialien nicht möglich ist und ihren Anwendungsbereich drastisch erweitert.

Graduiertenschule Hy-Per-Cells

Die Graduiertenschule Hy-Per-Cells in Berlin-Potsdam wurde vor zwei Jahren gegründet und vereint derzeit 15 Doktoranden aus den Fachbereichen Physik, Chemie, Elektrotechnik sowie Kristallografie. Zusätzlich beteiligt sich die Universität Potsdam mit drei Arbeitsgruppen am Institut für Physik und Astrophysik und am Institut für Chemie an der Schule. Erst kürzlich haben sich Hy-Per-Cells zudem drei am Helmholtz-Zentrum Berlin für Energie und Materialien beheimatete Nachwuchsgruppen angeschlossen, die sich mit anwendungsrelevanten Aspekten dieser aktuellen Materialklasse beschäftigen.

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