Quelle:newatlas.com
Perowskit und Silizium erweisen sich als beeindruckendes Duo in der Welt der Solarzellen, und jetzt haben sie einen neuen Effizienzrekord erreicht. Ein Team am Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) hat Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von über 32 Prozent entwickelt.
Silizium ist dank seiner Effizienz, Haltbarkeit und Kosten seit langem der Industriestandard für Solarzellen, aber aktuelle Geräte nähern sich der theoretischen maximalen Effizienzgrenze. Perovskite hingegen ist ein junger Emporkömmling, der schnell durch die Reihen aufgestiegen ist und droht, die Krone zu stehlen.
Aber das beste Ergebnis scheint zu sein, wenn diese beiden Materialien ihre Rivalität beiseite legen und sich zusammenschließen. Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen sind effizienter als beide Materialien allein, dank ihrer Fähigkeit, verschiedene Teile des Sonnenspektrums zu nutzen – Perowskit nutzt blaues Licht besser, während Silizium sich mehr auf rote und infrarote Wellenlängen konzentriert.
Das neue HZB-Gerät besteht aus einer oberen Zelle aus mehreren dünnen Schichten Perowskit und einer unteren Zelle, die dasselbe mit Silizium macht. Durch eine Reihe von Schichten können die verschiedenen Lichtfarben auf die unteren Ebenen gefiltert und elektrische Verluste minimiert werden. Das Team entwarf auch eine neue Schnittstelle zwischen dem aktiven Bereich und den Elektroden, was dazu beitrug, die Gesamteffizienz der Zelle zu steigern.
Das Endergebnis ist eine Perowskit/Silizium-Tandemsolarzelle mit einem Wirkungsgrad von 32,5 Prozent. Dieser neue Rekord, der unabhängig verifiziert wurde, ist laut einer vom National Renewable Energy Lab (NREL) geführten und regelmäßig aktualisierten Tabelle derzeit die höchste aller aufstrebenden Photovoltaik-Technologien. Dies ist eine ordentliche Steigerung gegenüber dem vorherigen Rekordhalter von 31,25 Prozent, der erst vor wenigen Monaten erreicht wurde, während er ein Jahr zuvor knapp unter 30 Prozent lag. Das Team behauptet, dass dieser neueste Fortschritt die Technologie in einen wichtigen neuen Bereich drängt.
„Der Solarzellenwirkungsgrad der HZB-Tandems liegt mit 32,5 Prozent jetzt in Bereichen, die bisher nur von teuren III/V-Halbleitern erreicht wurden“, sagt Professor Bernd Rech, wissenschaftlicher Vorstand des HZB. "Die NREL-Grafik zeigt deutlich, wie spektakulär die letzten beiden Erhöhungen von EPFL und HZB wirklich sind."
