Photovoltaik – vielseitig in Form und Farbe

Deutsche und griechische Forscher entwickeln mit Industriepartnern gedruckte Perowskit-Solarmodule

Digital gedruckte, hocheffiziente und stabile Solarmodule, die sich in Dächer, Fassaden und Fenster integrieren lassen, sllen von PRINTPERO entwickelt werden. In dem vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierten Projekt demonstrieren deutsche und griechische Wissenschaftler mit Industriepartnern die technische Machbarkeit von Solarmodulen auf Basis von Perowskitabsorbern. Sie arbeiten an Prototypen, die sich in Größe, Form und Farbe frei gestalten lassen. Das BMBF fördert das Projekt im Rahmenprogramm Forschung für Nachhaltige Entwicklung (FONA).
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Solarzellen der Zukunft

Energie der Sonne effektiver als je zuvor nutzen

Die Kraft, mit der die Sonne auf die Erde strahlt, könnte den weltweiten Energiebedarf um ein Vielfaches decken. Bereits heute betrage die Gesamtleistung der installierten Photovoltaik-Module in den USA rund 60 Gigawatt, eine Menge, die sich in den nächsten fünf Jahren voraussichtlich verdoppeln werde, und China habe seine PV-Leistung allein 2017 um fast 60 GW erhöht. Das berichtet Dr. Stephen Battersby in einem Beitrag in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). In der Zwischenzeit hätten Verbesserungen in der PV-Modultechnologie den Preis für Solarstrom gesenkt, so dass er mit anderen Stromquellen in vielen Teilen der Welt konkurrenzfähig sei. weiterlesen…

Neues von Hybrid-Perowskiten

Lichtreflexionen auf Rekombinationsmechanismen in Solarzellenmaterialien

Hybrid-Perowskite sind spektakulär effiziente Materialien für die Photovoltaik. Nur wenige Jahre nach der Herstellung der ersten Solarzellen haben sie bereits einen Solarwirkungsgrad von mehr als 22 Prozent erreicht. Interessanterweise werden die grundlegenden Mechanismen, die für diese hohe Effizienz verantwortlich sind, immer noch heftig diskutiert. Zwei Veröffentlichungen in US-Zeitschriften: ACS Energy Letters und Advanced Energy Materials. weiterlesen…

Hohe Leitfähigkeit ultradünner Nanobänder…


…aus Strontiumruthenat auf Strontiumtitanat,
mittels Infrarotspektroskopie untersucht

Schwedische und italienische Forscher um Alessandro Nucara (Università di Roma “La Sapienza”) haben ein Perowskit (SrRuO3) mit Hilfe der Infrarotspektroskopie auf seine Eigenschaften als Hochstrom-On-Chip-Leiter gestestet – mit “interessanten Perspektiven für die Implementierung von On-Chip-Nano-Verbindungen in einer oxidbasierten Elektronik” und die Arbeit in Scientific Reports publiziert. weiterlesen…

Wenn einer Solarzelle das Licht ausgeht


Mainzer Forscher entschlüsseln Hysterese in Perowskitsolarzellen

In Silizium-Solarzellen geht der Strom ohne Licht sofort auf null. Eine Perowskit-Solarzelle hingegen liefert noch für einen kurzen Moment Energie. Forschende des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben dieses Phänomen jetzt entschlüsselt, so eine MPIP-Medienmitteilung vom 25.07.2018. weiterlesen…

Ein ml genug für 1 m2 Modul


Gedruckte “in-situ”-Perowskitsolarzellen – ressourcenschonend lokal produzierbar

Für neue Solarzellentypen auf Perowskitbasis prüfen Wissenschaftler schon seit einiger Zeit gänzlich neue Konzepte auf ihre Machbarkeit; ein sehr innovativer Ansatz, um Solarzellen noch ressourcenschonender herstellen zu können, besteht darin, die Anzahl an Produktionsschritten durch Umkehrung des Herstellungsablaufes drastisch zu reduzieren. Dafür entwickelte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE das “In-situ”-Konzept für gedruckte Perowskit-Solarzellen. Mit einem Rekord-Wirkungsgrad von 12,6 % haben die Forscher bereits einen wichtigen Meilenstein für gedruckte Photovoltaik erreicht. weiterlesen…

Anzeichen für Solarzellen-Effizienz auf atomarer Ebene gefunden


Studie bietet neue Einblicke in vielversprechendes Solarzellenmaterial – “Rashba-Effekt” entlarft

In den vergangenen zehn Jahren hat eine Familie von Materialien namens Metall-Halogenid-Perowskite, die Sonnenlicht effizient in Strom umwandeln können, die Solarzellenforschung aufgemischt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen müssen Perowskite nicht unter hohen Temperaturen und mit hoher Reinheit hergestellt werden, wodurch sie vergleichsweise billiger und einfacher zu verarbeiten sind. Noch wichtiger ist, dass sich der Wirkungsgrad von Perowskit-Solarzellen – ein Maß dafür, wie viel Sonnenenergie sie in Strom umwandeln – seit 2009 fast versechsfacht hat, auf mehr als 20 Prozent. Dieser Effizienzsprung ist von keinem anderen Solarzellenmaterial erreicht – aber auch nicht hinreichend erklärt worden. Am Californian Institute of Technology (Caltech) ist man der Sache nachgegangen. weiterlesen…

Neue Perowskit-Billig-Solarzelle


Negativ-Elektrode aufgesprüht

Ein Forscherteam um André D. Taylor der Fakultät für Chemie- und Biomolekulartechnik an der Universität New York und Yifan Zheng von der Pekinger Universität hat einer Medienmitteilung der NY Uni zufolge einen neuen vielversprechenden Weg zur Verbesserung organischer Solarzellen, was sie “die Lösung einer großen Herausforderung bei der Herstellung von Perowskit-Zellen” nennen. Die Wissenschaftler haben dabei als Alternative für das Aufbringen einer kritischen Schicht oberhalb des Kristalls, der negativen Elektrode, diese Schicht aufgesprüht. weiterlesen…

Ladungstransport-Mechanismus beim Solarzellenbetrieb


Konstruktionsprinzipien für elektronischen Ladungstransport in lösungsverarbeiteten, vertikal gestapelten 2D-Perowskit-Quantentöpfen

Moderne quantentopf-basierte Geräte wie Photovoltaik, Photodetektoren und Lichtemissionsgeräte werden durch das Verständnis von Natur und genauem Mechanismus des elektronischen Ladungstransports ermöglicht. Lösungsverarbeitete zweidimensionale Perowskit-Quantentopf-basierte optoelektronische Bauelemente haben großes Forschungsinteresse auf sich gezogen, aber ihr Stromtransport ist kaum verstanden. Tsai et al. zeigen in der Zeitschrift nature, dass die potenziellen Barrieren der Quantentöpfe die Transporteigenschaften in Solarzellengeräten dominieren weiterlesen…

2x Fortschritte beim Perowskit


Wirkungsgrade jenseits von 20 %

Zwei Entwicklungserfolge bei Perowskit-Solarzellen publizierte Nature Communications: “Molekulare Dotierung ermöglicht skalierbare Beschichtung von effizienten Perowskit-Solarzellen ohne Lochtransportschicht” (24.04.2018) – so der Titel der ersten Arbeit von Forschern der Universitäten von North Carolina und Nebraska–Lincoln, die sich mit skalierbaren Beschichtungen effizienter Perowskit-Solarzellen befasst. In dem Aufsatz “Wachstum von Formamidinium-Blei-Iodid-basierten Perovskiten für effiziente und stabile Solarzellen” (23.04.2018) berichten Forscher aus Peking, Löwen und Toronto über ein Verfahren zur Bildung von Perowskit, das Cäsium effizient einbaut und so die Perowskit-Kristallisation günstig moduliert.
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