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Möglicher Durchbruch für die Fotovoltaik

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Einer Gruppe von Forschern am Adolphe-Merkle-Institut der Universität Freiburg ist es gelungen, einen neuen Solarzellentyp auf der Basis von besonders energieeffizientem Material zu entwickeln, sogenanntem Perowskit. Diese Solarzellen sind stabiler und effizienter als die Zellen der Vorgängergeneration. Die Forschungsergebnisse wurden in der renommierten Zeitschrift «Science» veröffentlicht, wie die Universität mitteilt.

Perowskit-Solarzellen zählen zu den vielversprechendsten Entwicklungen in der Fotovoltaik. Seit nahezu einem Jahrzehnt verbessert sich ihr Wirkungsgrad ständig, weshalb das Potenzial dieser Zellen laut der Universität enorm ist. Allerdings nur unter der Voraussetzung, dass es den Forschern gelingt, die notorische Instabilität der Perowskite in den Griff zu bekommen.

Ein fast perfektes Material

Die Stärke und zugleich Schwäche der Perowskit-Zellen liegt im Stoff Methylammonium. Einerseits verleiht dieses organische Molekül den Solarzellen eine hohe Energieeffizienz. Andererseits ist es hitzeanfällig und löst sich leicht auf. Das sind zwei Eigenschaften, die für Solarzellen ein gravierendes Problem darstellen. Michael Saliba, Gruppenleiter am Merkle-Institut, konnte nun nachweisen, dass sich die instabilen Methylammonium-Moleküle durch stabile anorganische Elemente ersetzen lassen, und das ohne nennenswerte Abstriche in der Energieeffizienz. Dies stelle einen wichtigen Schritt in Richtung einer kommerziellen Nutzung dar, wie es heisst.

«Der neue Perowskit-Typ ist stabiler und in der Lage, mehr Licht zu absorbieren», erklärt Saliba. «Das verbessert den Wirkungsgrad und in der Folge auch die Wirtschaftlichkeit. Dieses Material kann auf fle­xib­le Substrate, aber auch auf einem Autodach oder einer Gebäudefassade angebracht werden.» Für den Forscher steht fest, dass diese neuen Perowskit-Solarzellen eine echte Lösung für die Versorgung mit erneuerbarer Energie darstellen könnten.

Die Studie wurde zusammen mit einer Gruppe der ETH Lau­sanne durchgeführt.

jcg

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