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Solarzellen der neuen Generation begeistern Forscher

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Solarzellen der neuen Generation begeistern Forscher

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Perowskit ist ein lichtempfindlicher Kristall, der die Gewinnung von Solarenergie revolutionieren könnte.

Andrea Bolitho, euronews: “Nach nur wenigen Jahren Forschung ist seine Effizienz der Leistungsumwandlung mit etwa 22 Prozent nahezu auf dem Niveau von traditionellem Silizium und ist dabei aber rund 1000 Mal dünner. Der Preis, den wir für Solarenergie zahlen, könnte dadurch in der Zukunft viel günstiger werden.”

Diese Solarzellen der dritten Generation werden in dem Labor in Lausanne Schicht für Schicht aufgebaut, wie ein Sandwich, mit Perowskit als lichtgewinnender aktiven Schicht.

Halbtransparent und flexibel, könnte Perowskit eines Tages anstelle von Glasfenstern in Gebäuden verwendet werden.

An der Ecole Polytechnique Federale in Lausanne wird im Rahmen des GOTSolar-Projekts der EU mit diesen neuartigen Solarzellen experimentiert.

Professor Michael Grätzel ist von seinem Forschungsobjekt begeistert: “Erstaunlich an Perowskiten ist, dass man sie mit einer einfachen Prozedur und leicht verfügbaren Materialien aus einer Lösung bilden kann und wir so eine höhere Leistung erzielen können, die heute schon die Leistung von Silizium-Polykristallen übersteigt. Der einzige Vorbehalt ist natürlich das verwendete Blei, an dieser Schwäche müssen wir noch arbeiten. Aber ansonsten ist es wirklich ein ganz außergewöhnliches Material, das sich durchsetzen wird.”

Um das Problem mit dem Blei zu lösen, umkleiden die Wissenschaftler die Solarmodule mit undurchlässigem Schutzglas. Die letzte Schicht der Solarzelle ist aus Gold, das als eine der beiden Elektrode dient.

Ein Ziel des GOTSolar-Projekts ist es die sogenannte Tandem-Technologie zu erforschen – Solarzellen aus Silizium und Perowskit, so Professor Adelio Mendos der GOTSolar-Projekt-Koordinator: “Das Interessanteste ist, dass wir diese neue Technologie mit der kombinieren können, die Silizium verwendet, um so Zellen zu erhalten, deren Effizienz 30% erreichen kann.”

Solarzellen der neuen Generation bald auf dem Markt?

Professor Mendos arbeitet gemeinsam mit anderen Forschern im niederländischen Eindhoven an der Vergrößerung der Perowskit-Solarzellen.

Die Herausforderung besteht darin, die Ergebnisse des Labors in einem größerem Maßstab zu wiederholen – ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Kommerzialisierung von Perowskit-Solarzellen.

“Dieses Gerät kann bis zu 18 Volt und 2 Watt produzieren. Wir konnten die Ziele dieses Projekts erreichen, aber wir möchten das noch übertreffen. Einige Aspekte dieser Technologie sind noch in der Entwicklungsphase und manche von ihnen sind fundamental, wie zum Beispiel die Stabilität”, erklärt er.

Dr. Olivier Bellon vom Projektpartner Great Cell Solar arbeitet an Stresstests für die Solarmodule im Solliance-Forschungszentrum. Er beobachtet, wie sie auf extreme Temperaturen und auf längeres Licht reagieren, also auf Bedingungen, die echtes Wetter simulieren.

Dr. Bellon geht davon aus, dass die ersten Produkte mit Perowskit-Antrieb bereits 2019 auf den Markt kommen könnten: “Den jüngsten Ergebnissen in Bezug auf Stabilität und Entwicklung dieser Technologie nach zu urteilen, könnte ich mir vorstellen, dass schon bald Produkte im Bereich der Unterhaltungselektronik oder der Wearables-Technologien auf den Markt kommen könnten, die Perowskit nutzen. Für speziellere Produkte wie Baumateralien oder in der Automobilindustrie wird es wahrscheinlich noch etwas länger dauern.”

Ein vielversprechendes, neues Material von dem wir in Zukunft noch hören werden.

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