Neuartiges Material für effizientere und kostengünstigere Solarmodule
Ziel des Projekts, das im Oktober 2016 abgeschlossen werden soll, ist die Entwicklung einer neuen Klasse kostengünstiger Hybrid-Solarzellen auf Basis von Metall-Halid-Perowskit. Diese Solarzellentechnologie mit „Heteroübergang“ erwies sich bereits als bemerkenswert effizient, muss hinsichtlich des Wirkungsgrads jedoch mit den besten kristallinen Halbleiter- und Dünnschichttechnologien konkurrieren. Auf Perowskit basierende Solarzellen nutzen teure „Lochtransportmaterialien“, welche die positiven Ladungen leiten, die entstehen, wenn Licht auf die Perowskitschicht trifft. Neues MESO-FDT-Lochtransportmaterial Das Team des Projekts MESO (Meso-superstructured Hybrid Solar Cells) hat jetzt ein deutlich kostengünstigeres Lochtransportmaterial entwickelt, das nur ein Fünftel der früheren Stoffe kostet und den Solarzellenwirkungsgrad gleichzeitig bei über 20 % hält. Da Perowskitschichten inzwischen mit hoher Qualität hergestellt werden können, suchen die Forscher nun nach weiteren Möglichkeiten, die Leistung von Solarzellen insgesamt zu steigern. Daher konzentrieren sie sich auf die Lochtransportschicht der Zelle, oder genauer, auf die Materialien, die für deren Herstellung benötigt werden. Derzeit sind nur zwei Lochtransportmaterialien für Perowskitzellen verfügbar, und beide sind kostspielig in der Herstellung. So wird auch die Produktion der Solarmodule, die diese Materialien enthalten, insgesamt teurer. Um dieses Problem zu lösen, entwickelte das MESO-Team ein molekular bearbeitetes Lochtransportmaterial namens FDT, das zu einem Fünftel der Kosten aktueller vergleichbarer Materialien hergestellt werden kann. Mit umfassenden Prüfungen wurde bestätigt, dass der Wirkungsgrad auf 20,2 % angehoben werden konnte und nun den der anderen beiden, teureren Alternativen übertrifft. Das hohe Potenzial von FDT Darüber hinaus ist FDT auch sehr einfach modifizierbar und kann daher als Blaupause für eine völlig neue Generation kostengünstiger Lochtransportmaterialien dienen. Ermutigt von diesen äußerst vielversprechenden Ergebnissen hoffen die MESO-Forscher nun, diese neuartige Perowskit-Technologie vollständig zu vermarkten und die Anforderungen der internationalen Norm zur Beanspruchung von Dünnschichtsolarzellen durch Umwelteinflüsse noch zu übertreffen. Neben ihrem Potential für die Herstellung effizienter und kostengünstiger Solarmodule könnte die Perowskit-Technologie auch im Bereich der gebäudeintegrierten Photovoltaik (GiPV) eingesetzt werden. Dies ist attraktiv, da inzwischen eine deutlicher Trend hin zu umweltfreundlichen Gebäuden besteht, die ihren eigenen Strom lokal produzieren und so keinerlei Emissionen ausstoßen. Weitere Informationen finden Sie auf: CORDIS-Projektseite für MESO
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Vereinigtes Königreich