Seit Jahren forschen Wissenschaftler an der Entwicklung von sogenannten Perowskit-Solarpanels. Ein neuer Durchbruch könnte den Preis gängiger Panels nun aber deutlich reduzieren.
Im Rahmen der Energiewende setzen viele Nationen weiterhin auf die Energie aus der Sonne. Auf der ganzen Welt entstehen etwa gigantische Solarparks, die ganze Städte tagsüber mit Energie versorgen. Doch trotz der deutlich gesunkenen Preise, sind Solarpanels meist noch relativ teuer. Das könnte sich aber bald ändern.
Denn ein Forschungsteam der Universität von Michigan erzielte kürzlich einen Durchbruch in der Solartechnologie. Im Resultat könnten sich bereits mittelfristig die Preise für Solarpanels um das Zwei- bis Vierfache reduzieren. Dieser Fortschritt beruht auf der Weiterentwicklung der Perowskit-Solarzellen.
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Perowskit-Solarpanels sind nachhaltiger und effizienter
Schließlich handeln Experten Perowskit-Zellen bereits seit Jahren als mögliche Alternative zu den herkömmlichen Solarzellen aus Silizium. Vergangene Studien demonstrierten bereits die vergleichsweise kostengünstige Produktion und hohe Effizienz des alternativen Materials. Gleichzeitig ist eine Herstellung bei niedrigeren Temperaturen möglich. Zum Vergleich: Silizium-Panels benötigen bei der Herstellung Temperaturen über 1.000 Grad Celsius.
Perowskit reduziert also sowohl die ökonomischen als auch die ökologischen Kosten im Vergleich zu traditionellen Solarzellen. Das Hauptproblem liegt jedoch in ihrer geringen Haltbarkeit bei Hitze, Feuchtigkeit und Luft. Das führte bislang auch zu einem geringen kommerziellen Einsatz. Das Forschungsteam konzentrierte sich daher auf die Verbesserung der Haltbarkeit der Zellen.
Moleküle binden Bleiatome und verhindern Verschleiß
Die Forscher entdeckten, dass sogenannte „Mängel-beseitigende“ Moleküle die Stabilität der Perowskitzellen deutlich erhöhen können. Diese Moleküle binden unkoordinierte Bleiatome in den Perowskit-Kristallen und verhindern so die Bildung weiterer Defekte bei hohen Temperaturen.
Durch die Verwendung verschiedener Zusatzstoffe konnte das Team die ideale Größe und Konfiguration dieser Moleküle identifizieren, um die Lebensdauer der Zellen zu maximieren.
Ein weiterer Vorteil dieser Technologie ist die Möglichkeit, Perowskitzellen mit herkömmlichen Siliziumzellen zu kombinieren, um sogenannte „Tandem“-Solarzellen zu schaffen. Diese könnten die maximal theoretische Effizienz von Silizium-Solarzellen übertreffen. Damit könnte endlich die Akzeptanz und Nutzung der Perowskit-Solarzellen vorangetrieben werden.
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