Japanischer Forscher haben ein neuartiges Material mit der Bezeichnung Fulleren-Indanone (FIDO) entwickelt, das die Haltbarkeit von Perowskit-Solarzellen enorm steigern könnte. Gelingt der Technologie nun der Durchbruch?
Die Anzahl an Solaranlagen hat sich in den vergangenen Jahren deutlich erhöht. Denn Energie aus der Sonne gilt inzwischen meist als die günstigste Energieform. Ein Forschungsteam aus Japan entwickelte kürzlich wiederum ein neues Material namens Fullerene Indanone (FIDO). Es könnte von entscheidender Bedeutung, um die Haltbarkeit und Effizienz von Solarzellen zu verbessern.
Durch FIDO könnten Solarzellen entstehen, die auf organischen Photodioden und Photodetektoren basieren. Ein Material könnte dabei besonders profitieren: Perowskit. Schließlich gelten Perowskit-Solarzellen als Zukunft der Solarenergie. Die kristallbasierten Zellen sind nicht nur sehr effizient, sondern auch leichter und flexibler als herkömmliche Silizium-Solarzellen.
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FIDO stärkt Perowskit-Zellen durch Kohlenstoffverbindungen
Perowskit-Solarzellen eignen sich daher besonders für die Installation an vertikalen Oberflächen wie Fenstern und Wänden. Ein wesentlicher Bestandteil der Eigenschaften dieser Solarzellen ist Fullerene (C60). Dabei handelt es sich um einen Kohlenstoff-basierten Halbleiter, der Elektronen leiten und somit Energie erzeugen kann.
Die Anlagerung organischer Moleküle an Fullerene ermöglicht eine Verbesserung der elektronischen Funktionen. Mit der Einführung von FIDO fügten die Forscher Indanone zu Fullerene hinzu. Denn Indanone sind Verbindungen, die in Reaktionsprozessen nützlich sind und eine einzigartige Struktur aufweisen. Sie führen zu starken Kohlenstoffverbindungen zwischen dem Fullerene und dem Benzol-Teil des Indanons.
Neuer Ansatz ist effizienter, stabiler und langlebiger
Das führt zu einer hervorragenden Stabilität, die selbst starken Erhitzungen standhält. Eine Innovation der Forscher ist die Kontrolle des Films. Denn so lässt sich ein amorphes Material anstelle des üblicherweise in derzeit verwendeten Silizium-Solarzellen gefundenen kristallinen Materials schaffen.
Schließlich haben amorphe Materialien eine zufälligere Struktur als sorgfältig organisierte Kristalle. Diese Zufälligkeit ermöglicht es, amorphe Filme mit spezifischen Eigenschaften zu gestalten. Das erfolgt durch die Anpassung der Abscheide-Bedingungen und das Zuschneiden der elektrischen Eigenschaften des Films auf die Anforderungen der Solartechnologie.
Die von den Forschern entwickelte Technologie bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Filmen. Denn sie ist effizienter und stabiler – und das bei einer besonders hohen Haltbarkeit.
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