Forscher erklären die Leistung der effizientesten und stabilsten Solarzellen

Juan Luis Delgado, Ikerbasque-Forscher bei POLYMAT und der Universität des Baskenlandes (UPV/EHU), hat in Zusammenarbeit mit Forschern der University of Oxford (UK) einen Artikel im veröffentlicht Zeitschrift der American Chemical Society Das erklärt die Funktionsweise von Perowskit-Solarzellen mit höchstem Wirkungsgrad und verbesserter Stabilität.

Perowskit-Solarzellen könnten die Alternative zu den derzeit auf dem Markt befindlichen Solarzellen aus kristallinem Silizium sein, da sie gegenüber herkömmlichen Siliziummodulen Vorteile haben, wie z. B. einen höheren Wirkungsgrad (Wirkungsgrade über 25 %) und geringere Kosten. Perowskit-Zellen werden durch „Lösungsverarbeitung“ hergestellt, was billiger und weniger umweltschädlich ist als die Siliziumreinigung. Ihr größter Nachteil bei der Kommerzialisierung ist ihre Stabilität, und auf diesem Gebiet werden wissenschaftliche Untersuchungen, wie sie in veröffentlicht wurden, nicht berücksichtigt JACSist derzeit fokussiert.

Ein Team von Forschern der Universität Oxford unter der Leitung von Henry Snaith (Universität Oxford, Großbritannien) und Juan Luis Delgado (Ikerbasque, POLYMAT und UPV/EHU, Spanien) hat sich zusammengeschlossen, um Einblicke in die Verwendung modernster Zusatzstoffe zu liefern um hocheffiziente und stabile Solarzellen zu erhalten.

In den Jahren 2019–2022 beschrieben mehrere Forschungsgruppen den Einbau einer kleinen Menge Additiv (Methylendiammoniumdichlorid), um den höchsten bisher zertifizierten Wirkungsgrad für Perowskit-Solarzellen (25,7 % PCE) zu erreichen. In dieser Arbeit wurde die Rolle des Additivs während des Perowskit-Kristallwachstums untersucht und es wurde festgestellt, dass sich dieses Additiv im Laufe der Zeit in stabilere chemische Formen zersetzt, was zu einer verbesserten Perowskit-Stabilität führt (>1 Jahr an der Luft ausgesetzt).

Diese Ergebnisse sind äußerst wichtig und werden direkte Auswirkungen auf die zukünftige Entwicklung stabiler, hocheffizienter Perowskit-Photovoltaikgeräte haben.