Forscher aus Hongkong haben eine Methode entwickelt, die die Effizienz und Haltbarkeit von Perowskit-Solarzellen signifikant erhöht. Dazu behandelten sie die Solarzellen auf molekularer Ebene.
Forscher der Hongkong University of Science and Technology (HKUST) haben eine neuartige molekulare Behandlung entwickelt, die die Effizienz und Haltbarkeit von Perowskit-Solarzellen erheblich verbessert. Die Entdeckung könnte die industrielle Produktion erneuerbarer Energien beschleunigen.
Perowskit ist ein vielversprechendes Material für Photovoltaik-Anlagen, das Licht in Elektrizität umwandeln kann. Die Forscher untersuchten Methoden zur Passivierung, um die Anzahl der Defekte in den Materialien zu reduzieren. Sie fokussierten sich auf „Amino-Silan“-Moleküle, um die Solarzellen zu verbessern.
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Perowskit-Solarzellen erreichen Rekordwerte durch Passivierung
Passivierung ist entscheidend für die Steigerung der Effizienz von Perowskit-Solarzellen. Doch bisherige Methoden führten nicht zu langfristiger Stabilität. Erstmals zeigte das Team, wie verschiedene Amine die Oberflächen von Perowskit-Filmen verbessern können. Durch diverse Methoden identifizierten sie Moleküle, die die Photolumineszenz-Quantenausbeute erheblich erhöhen.
Das deutet auf weniger Defekte hin. Die Methode ist entscheidend für die Entwicklung von Tandem-Solarzellen, die verschiedene Schichten mit unterschiedlichen Bandlücken kombinieren. Denn so können Anlagen das gesamte Sonnenspektrum optimal nutzen. In Versuchen erzielte das Team die besten Ergebnisse, die bisher in Bezug auf Energieumwandlungseffizienz berichtet wurden.
Zellen zeigen nach 1.500 Stunden noch immer gute Leistung
Auch die langfristige Stabilität der passivierten Zellen konnte offenbar überzeugen. Denn unter einem standardisierten Testprotokoll blieben die maximale Leistungspunkt-Effizienz (MPP) und die Energieumwandlungseffizienz (PCE) auch nach 1.500 Stunden stabil. Professor Lin Yen-Hung betonte, dass die Behandlung nicht nur die Effizienz und Haltbarkeit verbessert, sondern auch mit der industriellen Produktion kompatibel ist.
Die Ähnlichkeit mit bestehenden Prozessen in der Halbleiterindustrie legt nahe, dass die Methode leicht in bestehende Fertigungsprozesse integriert werden kann. Diese Entwicklungen könnten den Weg für eine breitere Anwendung von Perowskit-Solarzellen ebnen und die Nutzung erneuerbarer Energien weltweit vorantreiben.
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