Elektronen auf der Überholspur
Mikroskopische Strukturen könnten Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen
Solarzellen auf Basis von Perowskitverbindungen könnten die Stromgewinnung aus Sonnenlicht bald noch effizienter und günstiger machen. Bereits heute übersteigt die Effizienz dieser Perowskit-Solarzellen im Labor die der gängigen Solarzellen aus Silizium. Ein internationales Team um Stefan Weber vom Max-Planck-Institut für Polymerforschung in Mainz hat nun mikroskopische Strukturen in Perowskit-Kristallen gefunden, die den Ladungstransport in der Solarzelle lenken können. Eine geschickte Ausrichtung dieser Elektronen-Autobahnen könnte Perowskit-Solarzellen noch leistungsfähiger machen. weiterlesen…
Im Rennen um immer höhere Wirkungsgrade von Solarzellen liegt ein HZB-Entwicklungsteam wieder vorne. Einer 
Ein neuartiges Material für Solarzellen der nächsten Generation erübrigt den Einsatz von Blei. Perowskitzellen stehen zwar seit dem ersten Einsatz des Materials 2009 im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit und sind effizienter als aktuelle Solarmodule. Die erfassen durchschnittlich 15% bis 18% der Sonnenenergie, während Perowskitsolarzellen bereits einen Wirkungsgrad von bis zu 28% erreichen. Aber es gibt große Hindernisse für die kommerzielle Nutzung dieser Materialien: Die Materialien sind nicht stabil und enthalten wasserlösliches Blei – eine Gesundheitsgefährdung. (Foto: Perowskit-Solarzelle im HZB-Institut für Si-PV – © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify) 
Eine interessante Eigenschaft von Metallhalogenid-Perowskiten, für viele Anwendungen wichtige und vielversprechende Materialien für zukünftige optoelektronische Anwendungen, ist die Abstimmbarkeit der Bandlücke*) durch Kompositionstechnik. Während experimentelle Berichte über Veränderungen in der Absorption oder Photolumineszenz eine recht gute Übereinstimmung für verschiedene Verbindungen zeigen, sind die physikalischen Ursachen dieser Veränderungen, nämlich die Variationen in der Valenz- und Leitungsbandposition, nicht gut charakterisiert. In einem in 
ilizium gilt als Platzhirsch unter den Solarzell-Technologien. Doch schnell haben metallorganische Perowskit-Solarzellen aufgeholt und im Labor ebenfalls Wirkungsgrade von 25 Prozent erreicht, auch dank der Forschung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Ein multidisziplinäres Team von sechs Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des KIT hatte etwa Belege für ferroelektrische Mikrostrukturen gefunden und konnte damit die Eigenschaften moderner Perowskit-Solarzellen erklären. Für diese herausragende Leistung erhielt das Team am 19.09.2019 den mit 50 000 Euro dotierten Erwin-Schrödinger-Preis der Helmholtz-Gemeinschaft und des Stifterverbandes. 
Ein Team um Prof. Steve Albrecht vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) hat einer 
Digital gedruckte, hocheffiziente und stabile Solarmodule, die sich in Dächer, Fassaden und Fenster integrieren lassen, sllen von