Perowskit

Die Zelle basiert auf Ferrocen und soll mehr als 98 Prozent ihres ursprünglichen Wirkungsgrads beibehalten, nachdem sie unter Standardbeleuchtungsbedingungen 1500 Stunden lang kontinuierlich am maximalen Leistungspunkt betrieben wurde.

Mit den beiden neuen Beschichtungsanlagen können Photovoltaik-Unternehmen ihre Entwicklungen im Bereich der Tandemsolarzellen optimieren. Ein Testlabor des ZSW bietet die Möglichkeit, die Zellen und Module auf ihre Langzeitstabilität zu analysieren.

Die Solarzelle wurde von Forschenden der Universitäten Wuppertal, Köln, Potsdam und Tübingen sowie des Helmholtz-Zentrums Berlin und des Max-Planck-Instituts für Eisenforschung in Düsseldorf entwickelt. 24 Prozent ist demnach der höchste Wirkungsgrad, der bislang durch die Kombination von organischen und Perowskit-basierten Absorbern erzielt werden konnte. In Zukunft seien Tandemzellen mit einem Wirkungsgrad jenseits der 30 Prozent erreichbar.

Ein internationales Forscherteam hat einen neuen Ansatz zur Passivierung von Defekten in Perowskit-Solarzellen erprobt. Durch eine maßgeschneiderte Anordnung von Atomen konnte das Team die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Bildung einer zweidimensionalen Perowskit-Schicht auf dem aktiven Zellenmaterial überwinden und einen Wirkungsgrad von 21,4 Prozent für eine aktive Fläche von 26 Quadratzentimeter erreichen. Dem Team zufolge ist das ein Rekord für ein Perowskit-Modul dieser Größe.

Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie haben Verfahren zur Abscheidung aus der Gasphase und der lasergestützten Verschaltung – beides etabliert in der Dünnschicht-Photovoltaik-Produktion – für Perowskit-Minimodule eingesetzt.

Der Photovoltaik-Konzern will 1,28 Milliarden US-Dollar investieren, unter anderem um seine Produktionskapazität in Südkorea um 3,1 Gigawatt zu erweitern. Bis 2025 will Hanwha Q-Cells in der Lage sein, dort jährlich 7,6 Gigawatt Solarmodule zu fertigen. Derweil hat das Unternehmen mit einer ungenannten deutschen Solarfirma eine Lizenzvereinbarung zur Nutzung seiner patentgeschützten Zellpassivierungstechnologie geschlossen.

Der Hersteller hat eigenen Angaben zufolge mit einem 703 Quadratzentimeter messenden Module einen Wirkungsgrad von 15,1 Prozent erzielt. Schlüssel zum Erfolg sei eine neue Beschichtungsmethode.

Dank der Kombination von zwei Verfahren hat ein Forschungsteam am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ein Perowskit-Solarmodul fast ohne Skalierungsverluste hergestellt. Der neue Rekord-Wirkungsgrad wurde auf einer Fläche von vier Quadratzentimetern erzielt.

Die Messungen zeigen, dass die Erwartungen der Forscher an die Leistung der Zellen erfüllt werden. Auch bei schwachen Lichtverhältnissen lieferten sie Strom. Daher könnten sie auch für Missionen ins äußere Sonnensystem eingesetzt werden.

Ein internationales Forscherteam, zu dessen Leitern auch ein Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie gehört, verwendet für die Perowskit-Schichten Zinn anstelle von giftigem Blei. Organische Verbindungen schützen demnach das Zinn vor Oxidation und sorgen für Stabilität.