Perowskit gewinnt bei Solarzellen immer mehr an Bedeutung. Nun erreichte eine neue Tandemsolarzelle einen neuen Rekord-Wirkungsgrad. Die Hintergründe.
Die Energie aus der Sonne ist und bleibt ein wichtiger Energieträger für unsere Zukunft. Die Politik diskutiert deshalb über neue Flächen für Solaranlagen. Das Wirtschaftsministerium möchte dabei vermehrt auf landwirtschaftliche Flächen setzen. Das Umwelt- und Landwirtschaftsministerium sind dagegen.
Möglicherweise besteht die optimale Lösung aber darin, bestehende Flächen besser zu nutzen. Denn generieren wir pro Quadratmeter eine größere Menge an Energie, so nimmt der Flächenverbrauch langfristig ab. Eine mögliche Lösung kommt nun von der König-Abdullah-Universität für Wissenschaft und Technologie (Kaust) in Saudi-Arabien.
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Solarzellen: Perowskit-Tandemzelle erreicht Rekordwert von 33,2 Prozent
Viele Experten sehen Perowskit-Solarzellen als zukünftige Alternative zu Silizium-Modellen. Bisher stieg der Wirkungsgrad von Anlagen aus Perowskit von etwa vier Prozent (vor 15 Jahren) auf 25 Prozent im Jahr 2021 an. Doch diesen Wert erreichen nach wie vor selbst bewährte Anlagen aus Silizium.
Was passiert also, wenn man beide Materialien miteinander verbindet? Das probierten nun die Wissenschaftler der Kaust aus. Dabei entstand eine komplett neue Solarzelle. Diese erreichte bei normaler Beleuchtung einen Wirkungsgrad von 33,2 Prozent und liegt damit über dem Wert bisheriger Anlagen – denn deren Wert liegt bei zwischen 20 und 30 Prozent.
Silizium und Perowskit decken großes Spektrum ab
Das funktioniert vorwiegend deswegen, da die Perowskit-Bestandteile hochenergetische Photonen besser verwerten können. Silizium kann hingegen mit niederenergetischen Photonen besser umgehen.
Folglich kann eine Mischung aus beiden Materialien deutlich effektiver das komplette Spektrum abdecken. Der bisherige Rekord einer Solarzelle lag bei 32,5 Prozent und wurde damit übertroffen. Die Ergebnisse sind bereits offiziell und wurden in die Tabelle des nationalen Labors für erneuerbare Energien (NREL) aufgenommen.
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