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Perowskit-Solarzellen versprechen eine höhere Ausbeute

In Neues
Mai 23, 2023
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Wie viel Licht eine Solarzelle aufnehmen kann, ist entscheidend für deren Effektivität. Ein seit 200 Jahren bekanntes Material rückt nun in den Mittelpunkt der Bemühungen um höhere Erträge: Perowskit. Bill Gates investiert derzeit viel in diese Idee.

Herkömmliche Silizium-Solarzellen haben normalerweise eine Ausbeute von 15-20 %, die Spitze liegt bei 25 %. Der Grund ist, dass aufgrund der Struktur des Siliziums nur der rote und der infrarote Anteil des Lichtspektrums in Energie umgewandelt wird. Diese Technologie wurde zwar schon in den 1950er Jahren entdeckt, aber die Grundprinzipien dieser Energieerzeugungsmethode sind seitdem weitgehend unverändert geblieben. Daher werden große Hoffnungen auf die neue Technik gesetzt, die sich die besonderen Eigenschaften von Perowskit zunutze machen.

Zellen mit Perowskit sind vielversprechend, da sie neue Wellenlängen des Sonnenspektrums für die Energiegewinnung erschließen können. Ihr Lichtabsorptionsbereich umfasst auch die grünen und blauen Wellenlängen des elektromagnetischen Spektrums. Das bedeutet, dass hier mehr Photonen in elektrische Energie umgewandelt werden können als in Siliziumzellen.

Fast 200 Jahre nach der Entdeckung des Perowskits durch den deutschen Wissenschaftler Gustav Rose werden weltweit enorme Anstrengungen unternommen, um Perowskit-Solarzellen zu kommerzialisieren: CNBC beispielsweise berichtete, dass Bill Gates mit seinen „Breakthrough Energy Ventures“ in das Unternehmen CubicPV aus den USA eingestiegen ist. Der Ansatz des Unternehmens basiert auf der Kombination der Eigenschaften von Silizium und Perowskit. Auf die Siliziumschicht, die sehr günstig ist, wird eine Perowskit-Schicht gelegt. Das Ergebnis ist eine „Tandem“-Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 30 %, sagt CEO Frank van Mierlo.