Dünnschicht-CIGS-Perowskit-Tandemzelle mit 21,6 % Wirkungsgrad
Hauchdünn und extrem effizient
Ein HZB-Team hat einer Medienmitteilung vom 31.01.2019 folgend eine Tandem-Solarzelle mit reinen Dünnschicht-Solarzellen aus Perowskit und Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGSe) hergestellt und sie charakterisiert. Die Tandem-Solarzelle hat mit 21.6 % einen sehr hohen Wirkungsgrad. Durch weitere Optimierung könnte sie Wirkungsgrade über 30 % erreichen. (Foto: >Eine extrem dünne Zwischenschicht verbessert die Eigenschaften der CIGSe-Perowskit-Tandemzelle – © HZB) weiterlesen…
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In Silizium-Solarzellen geht der Strom ohne Licht sofort auf null. Eine Perowskit-Solarzelle hingegen liefert noch für einen kurzen Moment Energie. Forschende des
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
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
Ruddlesden-Popper-Phasenhalogenid-Perowskite sind zweidimensionale, lösungsverarbeitete Quantentöpfe und haben sich in jüngster Zeit zu hoch effizienten Halbleitern für Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von annähernd 14% entwickelt. Weitere Verbesserungen erfordern jedoch ein Verständnis der derzeit unbekannten Ladungstransportmechanismen, die durch das Auftreten stark gebundener Exzitonen noch komplizierter werden.