Chinesisches Forscherteam stellt neuen Effizienzrekord für Solarzellen auf
Ein chinesisches Forscherteam hat einen neuen Weltrekord für die Effizienz von Perowskit-organischen Tandem-Solarzellen aufgestellt. Die neue Technologie zeigt Potenzial für eine Reihe von Anwendungen.
Chinesische Forscher haben einen Durchbruch bei der Entwicklung von Perowskit-organischen Tandem-Solarzellen erzielt. Ein Team des Instituts für Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften unter der Leitung von Akademiemitglied Li Yongfang und Forscher Meng Lei hat den stabilen Stromumwandlungswirkungsgrad dieser Technologie auf 28,04 Prozent gesteigert und damit den bisherigen Weltrekord für ähnliche Geräte übertroffen.
Herkömmliche Einfachsolarzellen, wie Silizium-basierte Module, verwenden ein einzelnes lichtabsorbierendes Material, was ihre Fähigkeit zur effizienten Nutzung des gesamten Sonnenspektrums einschränkt. Die entwickelte Tandemstruktur kombiniert zwei verschiedene lichtabsorbierende Materialien, Perowskit und eine organische Verbindung, die Sonnenlicht mit unterschiedlichen Wellenlängen effektiver absorbieren können. Theoretisch ermöglicht dies eine höhere Stromumwandlungseffizienz.
Die neue Solarzellentechnologie bietet auch Vorteile wie Dünnheit, geringes Gewicht und Flexibilität. Diese Eigenschaften eröffnen Möglichkeiten für neue Anwendungen, bei denen Gewicht und Größe entscheidende Faktoren sind. Mögliche Einsatzgebiete sind gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV), tragbare Energiesysteme, Wearable Electronics, Drohnen und die Energieversorgung im Weltraum.
Die Forschung befasste sich mit früheren Herausforderungen der Technologie, wie Leistungsdegradation und Stabilitätsproblemen. Das Team führte ein neuartiges Additivmolekül, TDB, ein, das den Herstellungsprozess und den Betrieb des Geräts unter Beleuchtung steuert. Dies hat die Stabilität der Geräte erheblich verbessert. Eine unabhängige Zertifizierung bestätigt, dass die Geräte auch nach 625 Stunden kontinuierlicher Beleuchtung 90 % ihrer ursprünglichen Effizienz beibehalten.
Wenn die Technologie für den kommerziellen Einsatz reift, könnte sie in Bereichen wie im Hoch- und Tiefbau, im Transportwesen und bei intelligenten Wearables eingesetzt werden. Sie könnte auch eine zuverlässige Energiequelle für Satelliten und andere Weltraummissionen darstellen und Chinas Übergang zu saubererer Energie und nachhaltiger Entwicklung unterstützen. Die Ergebnisse wurden am 13. Juli in der internationalen Fachzeitschrift Nature veröffentlicht.