EPFL-Wissenschaftler entwickeln stabile Perowskit-Zellen

Perowskit-Zellen können einen Wirkungsgrad von bis zu 22 Prozent erreichen, zeigten bisher aber einen rapiden Leistungsabfall innerhalb kurzer Zeit. Wissenschaftler an der Polytechnischen Universität von Lausanne (EPFL) in der Schweiz haben nun Solarzellen aus Perowskiten entwickelt, die auch nach einem Jahr Nutzung keine Degradation aufweisen, wie die Hochschule am Donnerstag mitteilte. Dies könne helfen, die Markeinführung dieser Photovoltaik-Technologie zu beschleunigen.

Der EPFL zufolge haben die Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Michael Grätzel und Solaronix so genannte hybride 2D/3D-Perowksit-Zellen entwickelt. Die neue Technik kombiniere die stabilere zweidimensionale Perowskit-Struktur mit den dreidimensionalen Systemen, die eine hohe Lichtabsorption und Leitfähigkeit aufweisen. So sei es gelungen, ein zehn mal zehn Zentimeter großes Solarmodul aus Perowskiten zu entwickeln, dass einen stabilen Wirkungsgrad von 11,2 Prozent erreiche. In ihrem Artikel für das Wissenschaftsmagazin „Nature Communication“ berichten die Schweizer Forscher zudem, dass das Modul auch nach einer einjährigen Nutzung mit mehr als 10.000 Stunden Einstrahlung keine Anzeichen für einen Leistungsabfall aufzeige.

Erst im Mai diesen Jahres hatten nach eigenen Angaben Forscher des Imperial College London nachgewiesen, dass durch Defekte kleine Hohlräume in der Struktur der Perowskit-Zelle entstehen. In diesen würden dann so genannte Superoxide korrodieren und den Leistungsabfall verursachen. In ihrem Artikel, der ebenfalls in „Nature Communications“ erschien, beschrieben die Wissenschaftler weiter, dass das Auftragen einer zusätzlichen Schicht aus Jodid-Ionen nach dem Herstellungsprozess die Stabilität der Perowskit-Zellen verbessere. Das zukünftige Ziel der Forschung sei jedoch, ein Verfahren zu entwickeln, dass erst gar keine Defekte entstünden.