Perowskit & Ferrocen

Durchbruch bei siliziumfreien Solarzellen geglückt

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Solarzellen sind angesichts steigender Energiepreise äußerst gefragt, allerdings stoßen Module auf Siliziumbasis bereits an ihre physikalischen Grenzen. Ihre Effizienz ist mit mittlerweile rund 25 Prozent ausgereizt, auch ihre Haltbarkeit könnte höher sein. Hoffnung setzt die Wissenschaft daher in alternative Werkstoffe wie Perowskit.

An Solarzellen aus dieser Siliziumalternative arbeiten britische und chinesische Forscher um Zhen Li von der City University of Hong Kong seit Jahren. Im Wissenschaftsmagazin „Science“ berichten sie, dass ihnen nun der Durchbruch geglückt sei: Ihre Perowskit-Solarzellen erreichen mit 25 Prozent eine ähnliche Effizienz wie Silizium-Solarzellen.

Durchbruch dank Zwischenschicht aus Ferrocen
Schlüssel zum Erfolg ist demnach eine Zwischenschicht aus dem Metall Ferrocen, die in den neuen Perowskit-Solarzellen zum Einsatz kommt. Sie sorgt für einen wesentlich höheren Wirkungsgrad als bei früheren Perowskit-Solarzellen, außerdem erhöht das Metall die Lebensdauer der Module. 

In ersten Tests arbeiteten die neuartigen Solarzellen nach 1500 Betriebsstunden noch mit 98-prozentiger Effizienz, selbst unter widrigen klimatischen Bedingungen von 85 Grad Celsius bei 85 Prozent Luftfeuchtigkeit werde weiterhin zuverlässig Strom erzeugt.

Perowskit-Module sind günstiger und flexibler
Perowskit-Solarzellen sollen gegenüber siliziumbasierter Technologie einige Vorteile bergen: Sie sollen günstiger in der Anschaffung sein und durch ihre leichte und flexible Bauweise etwa auf Fenstern oder anderen Oberflächen aufgebracht werden können, die bisher nicht zur Produktion von Solarenergie verwendet wurden.

Wann mit marktreifen Photovoltaikanlagen auf Perowskit-Basis zu rechnen ist, haben die Forscher noch nicht verraten. Mit den genannten Vorteilen und günstigen Preisen könnten sie, sobald ausgereift, den Markt für Solarmodule aber durchaus nachhaltig verändern.