Perowskit

Das deutsche Forschungsinstitut und der US-Solarkonzern wollen „zur Weiterentwicklung der Dünnschicht-Photovoltaik“ kooperieren. Im Fokus stehen hierbei Dünnschicht-Tandemtechnologien, die keine Wafer benötigen.

Auf dem Weg zur Marktreife der Perowskit-Technologie hat eine Forschungsgruppe der beiden Institute eine Diskrepanz zwischen Laboren und Industrie ausgemacht: Erstere arbeiten bevorzugt mit lösungsmittelbasierten Herstellungsverfahren, während letztere mit längst bewährten Vakuumverfahren womöglich besser bedient wäre.

Aerosolar hat ein neuartiges Beschichtungsverfahren entwickelt, das die Effizienz und Stabilität von Metallhalogenid-Perowskit-Solarzellen erhöhen soll. Das Start-up ist eine Ausgründung der Queen Mary University of London.

Mit neuartigen Photolumineszenz-Messungen hat ein Team am Forschungszentrum Jülich die Rekombination von Ladungsträgern in Perowskit-Solarzellen analysiert. Diese verläuft demnach anders als bei den meisten anderen Solarzellentypen.

Wissenschaftler des Fraunhofer ISE haben Leitlinien für die künftige Forschung an Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen erstellt. Dazu haben sie die wichtigsten Verlustmechanismen an der Perowskit/Elektronentransportschicht-Grenzfläche, im Serienwiderstand und im Lichtmanagement identifiziert.

Das National Renewable Energy Laboratory (NREL) des US-Energieministeriums hat den Weltrekord bestätigt. Der bisherige Rekordwert lag bei 33,7 Prozent.

Perowskite werden immer noch als die Technologie gehandelt, die der Photovoltaik zu einem der nächsten Effizienzschübe verhelfen könnte. Auf einer Veranstaltung des Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg in Stuttgart diskutierten rund hundert Perowskit-Forscher den Stand der Forschung und Entwicklung.

Dem Forschungsteam zufolge haben diese Zellen noch einmal ein höheres Wirkungsgradpotenzial als Zweifach-Tandemzellen. Die jetzt vorgestellte Laborzelle erreicht einen Wirkungsgrad von 20,1 Prozent und eine bemerkenswerte Leerlaufspannung von mehr als 2,8 Volt.

Nach Angaben des Photovoltaik-Hersteller ist dies ein neuer Weltrekord, den das Fraunhofer ISE mit unabhängigen Messungen bestätigte. Die Rekordzelle ist in dem Werk in Brandenburg an der Havel hergestellt worden, wo Oxford PV bereits mit der kommerziellen Herstellung der Tandemzellen begonnen hat.

Ein Projektkonsortium unter Leitung des Fraunhofer ISE arbeitet zurzeit an Verfahren, um die Effizienz von Perowskit-Silizium-Photovoltaik-Modulen exakt bestimmen zu können. So soll der Weg in die industrielle Umsetzung geebnet werden.