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Archiv: Perowskit


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.


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.


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.


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.


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


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.


KIT-Forscher gewinnen neue Einblicke in opto-elektronische Eigenschaften – DFG-Programm

Forscher am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben einer Medienmitteilung folgend grundlegende Einblicke in die Funktion von Perowskit-Modulen gewonnen. Sie zeigten, dass gebundene Elektron-Loch-Paare (Exzitonen) bei der Absorption von Licht entstehen können, die sich trennen ließen, so dass Strom fließen könne. Über ihre Arbeit berichten die Wissenschaftler in der Zeitschrift Applied Physics Letters. Das American Institute of Physics (AIP) wählte die Arbeit zur Präsentation auf seiner Website „Scilight“ aus. Die deutsche Forschungsgemeinschaft bewilligte derweil ein Perowskit-Halbleiter-Forschungsprogramm.


Mesoporöse Zwischenschicht mildert Einfluss von Defekten

Für die Stabilität des Wirkungsgrads von Perowskit-Solarzellen spielt ihre innere Architektur eine entscheidende Rolle. Dies zeigten nun am zwei Forscherteams von Helmholtz-Zentrum Berlin und der TU München. Sie kombinierten dafür ihre Experimente mit numerischen Simulationen.


HyPerCells entwickelt hocheffiziente Perowskit-Dünnschichtzelle

Mitglieder der Berlin-Potsdamer Graduiertenschule HyPerCells haben Perowskit-Dünnschichtsolarzellen mit einem Rekordwirkungsgrad von 21,1 Prozent entwickelt. Die Mitglieder der Graduiertenschule in Berlin und Potsdam setzten dabei eine neuartige Zusammensetzung der Kationenmischung ein.

LED-Farbe einstellbar


Das präzise Leuchten”

So überschreibt eine Medienmitteilung der Münchner Universität eine neue Methode für die Farbe von LEDs. Welche Farbe nämlich eine LED hat, lässt sich einstellen – unter anderem über die Größe ihrer Halbleiter-Kristalle. Wie das auf den Nanometer genau preisgünstig und industrietauglich möglich ist, zeigt ein Forscherteam der Ludwigs-Maximilians-Universität München und der Johannes-Kepler-Universität Linz. Der Artikel wurde in Science Advances veröffentlicht.

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