Forscher der saudi-arabischen King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) haben einen weiteren Schritt hin zur Kommerzialisierung von Tendemsolarzellen aus kristallinem Silizium und einer Halbleiterschicht aus Perowskiten gemacht. Denn sie haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Perowskitschicht an die Pyramidenstruktur der Oberfläche der Siliziumsolarzellen anpassen lässt. „Bisher musste die Oberfläche der Siliziumzelle zunächst glat poliert werden, um die Perowskitschicht aufzubringen, was vor allem die Produktionskosten erhöht“, erklärt Erkan Aydin von der KAUST das ursprüngliche Problem.
Halbleiterschicht passt sich an Oberfläche an
Das hat er zusammen mit seinem Kollegen Michele De Bastiani und weitere Forscher der Universität Toronto in Kanada und dem US-amerikanischen National Renewable Energy Lobaratory (NREL) jetzt gelöst. Gemeinsam haben sie eine Möglichkeit gefunden, die nur wenige Mikrometer dicke Perowskitschicht auf die Oberfläche von herkömmlichen Siliziumzellen aufzubringen. Die Perowskitschicht schmiegt sich dabei an die pyramidenförmig texturierte Zelloberfläche an. Auf diese Weise füllt sie die gesamte Oberfläche der Siliziumzelle, was wiederum eine Voraussetzung für hohe Wirkungsgrade in der Massenfertigung solcher Tandemzellen ist.
Skalierung ist er nächste Schritt
Die Forscher haben mit ihrer Lösung immerhin einen Wirkungsgrad von 25,7 Prozent erreicht. Dieser ist zwar niedriger als die bisherigen Rekorde. Doch versprechen sich die Wissenschaftler mit ihrer Methode, den hohen Wirkungsgrad auch in der hochskalierten Massenfertigung von Solarzellen im Standardformat umzusetzen und nicht nur auf kleinen Labormustern. Zumindest haben sie die Überführung der Technologie in die Serienproduktion von Anfang an mitgedacht. „Unser nächster Schritt ist die Skalierung unserer Perowskit-Abscheidungstechnologie, um die derzeitigen industriellen Größenstandards in der Zellproduktion, zunächst als ein Machbarkeitskonzept, und dann zu einem späteren Zeitpunkt bis zum Pilotlinienmaßstab", sagt Michele De Bastiani. (su)
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