Neue Forschungen legen nahe, dass Solarzellen aus Perowskit und Silizium einen Wirkungsgrad von über 30 Prozent erreichen. Die Technologie birgt im Vergleich zu klassischen Solaranlagen dennoch einige Nachteile.
Die Anzahl neu installierter Solaranlagen nimmt stetig zu. Das reicht jedoch noch nicht aus, um unseren täglichen Strombedarf nachhaltig zu jeder Zeit zu decken. Neben der Installation weiterer Anlagen versuchen Forscher deshalb die Effizienz von Solarzellen zu erhöhen. Doch klassischen Silizium-Anlagen erreichen bald ihr Limit.
In den meisten Fällen erreichen Solarzellen aus Silizium einen Wirkungsgrad von 25 Prozent. Das bedeutet, dass ein Viertel der auftretenden Energie in Elektrizität umgewandelt wird. Zwar gibt es auch Panels mit einer Effizienz von 29 Prozent. Siese sind jedoch meist kostenintensiv und stellen – Stand heute – das Maximum in Sachen Wirkungsgrad dar.
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Perowskit- und Silizium-Solarzellen erzielen Wirkungsgrad über 30 Prozent
Das ist ein Grund, weshalb inzwischen ein Material als vielversprechender Nachfolger von Silizium gehandelt wird: Perowskit. Dabei handelt es sich um ein Mineral, mit dem Solaranlagen offenbar einen Wirkungsgrad jenseits der 30 Prozent erreichen können sollen. Bis dahin scheint es aber noch ein weiter Weg zu sein.
Daher versuchen Experten die beiden Materialien miteinander zu verbinden. Als Hybridanlage können Silizium und Perowskit demnach unterschiedliche Wellenlängen der Sonnenstrahlung in Elektrizität umwandeln. Denn Perowskit kann eher mit Strahlung im hohen Energiespektrum umgehen, während Silizium eher Strahlung im niedrigen Energiespektrum umwandelt.
Heutiger Herstellungsprozess limitiert noch die Lebensdauer
Die Vorteile, die solche Panels bieten, liegen auch im Preis. Perowskit lässt sich nämlich durch chemische Prozesse im Labor herstellen und ist damit kostengünstiger. Die bisherigen Herstellungsprozesse stellen die Branche aber vor ein Problem. Denn die künstlich erzeugten Kristalle zerfallen mittelfristig, sodass die Panels nur eine kurzer Lebensdauer aufweisen.
Zum Vergleich: Moderne Solaranlagen weisen eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren auf. Die Perowskit-Kristalle zerfallen aber in wenigen Wochen bis Monaten und stellen daher noch keine wirkliche Alternative zu Silizium dar. Hybridanlagen aus Silizium und Perowskit könnte deshalb eine Alternative sein und einen Wirkungsgrad jenseits der 30 Prozent erzielen.
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