Japanische Wissenschaftler entwickeln neuen Perowskit-Prozess

OIST Japan Perowskit

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Zurzeit arbeiten viele Forscherteams weltweit an der Erschließung des kommerziellen Potenzials von Perowskit-Solarzellen. Wissenschaftler der Abteilung für Energiematerialien und -oberflächen des Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) haben nun ein Verfahren entwickelt, von dem sie sagen, dass es für die kommerzielle Produktion skaliert werden könnte. „Die Forschung an Perowskit-Zellen ist sehr vielversprechend“, sagt OIST-Professor Yabing Qi: „In nur neun Jahren ist die Effizienz dieser Zellen von 3,8 auf 23,3 Prozent gestiegen.“

Das von dem OIST-Team entwickelte Perowskit-Modul haben die Forscher in dem Artikel „Gas-solid reaction based over one-micrometer thick stable perovskite films for efficient solar cells and modules“ in der Fachzeitschrift Nature Communications beschrieben. Technisch basiert der neue Prozess demnach auf einer Gas-Feststoff-Reaktion. Dabei werde das Substrat zuerst mit einer Schicht aus Wasserstoff-Blei-Triiodid beschichtet. Darin sei eine geringe Menge an Chlorionen und Methylamingas eingebaut, was den Forschern erlaube, einheitliche und reproduzierbare Module herzustellen.

Der Schlüssel zu der Methode war laut OIST die Verwendung einer ein Mikrometer dicken aktiven Perowskitschicht. Diese dickere Beschichtung soll die Stabilität der Solarzellen erhöhen, die Produktionsprozesse vereinfachen und damit die Kosten senken. Die Forscher konnten ihren Prozess von einem Prototyp mit 0,1 Quadratmillimeter Größe auf ein Modul mit fünf mal fünf Zentimeter großen Zellen erweitern. Obwohl die Vergrößerung der Zelle die Zelleffizienz von 19,1 auf 15,3 Prozent deutlich reduziert hat, will sich das Team jetzt auf die Verbesserung des Prozesses konzentrieren und ist zuversichtlich, dass das Verfahren in den kommenden Jahren kommerziell nutzbar sein wird.