Silizium gilt als Platzhirsch unter den Solarzellen. Doch schon haben metallorganische Perowskite aufgeholt. Sie erreichen im Labor bereits Wirkungsgrade von 25 Prozent, auch dank intensiver Forschung aus Deutschland.
Ein multidisziplinäres Team von sechs Wissenschaftlern des KIT hat etwa für ferroelektrische Mikrostrukturen gefunden und konnte so die Eigenschaften moderner Perowskit-Solarzellen erklären. Das Team wurde dafür mit dem Erwin-Schrödinger-Preis der Helmholtz-Gemeinschaft geehrt.
„Für die Stromversorgung aus erneuerbaren Energien ist die Photovoltaik ein wichtiger Baustein mit hohem Potenzial in Forschung und Entwicklung – gerade mit Blick auf die eingesetzten Materialien“, sagt der Präsident des KIT, Professor Holger Hanselka. „Mit seiner Forschung, die die Felder Optoelektronik und keramische Werkstoffe erfolgreich kombiniert, liefert das Team des KIT entscheidende Beiträge zur Weiterentwicklung der Perowskit-Solarzellen. Mit solchen neuartigen Materialien in künftigen Solarzellen-Generationen kann Sonnenlicht noch effizienter in elektrischen Strom umgewandelt werden – und das mit einem Material, das technisch einfach zu verarbeiten und kostengünstig ist.“
Wie sähe die perfekte Solarzelle aus?
Neben der schwarzen Oberfläche für eine optimale Absorption des Lichtes führt die perfekte Solarzelle die durch das Licht erzeugten Ladungsträger effizient aus dem Bauteil zu den Elektroden und minimiert so Rekombinationsverluste, erklären die Wissenschaftler. Es gehen somit weniger Ladungsträger verloren. Dem Team sei es gelungen, Expertise aus den Bereichen der Optoelektronik und der Keramischen Werkstoffe so zusammenzubringen, dass sie ein vertieftes Verständnis der Perowskit-Solarzellen ermöglichen, urteilt die Jury. Ein Video gibt Einblick in die Arbeit des multidisziplinären Teams aus den Fächern Elektrotechnik, Materialwissenschaften und Physik. (nhp)
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