Chinesische Forscher entwickeln hocheffiziente Perowskit-Solarzelle mit verbesserter Stabilit?t

Forschern des Instituts für Halbleiter der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ist ein Durchbruch in der Perowskit-Solarzellentechnologie gelungen, der den Weg für deren kommerzielle Anwendung ebnet, berichtete am Montag die ?Science and Technology Daily“.

Der neu entwickelte Prototyp erreichte eine hohe Photoconversion-Effizienz von 27,2 Prozent und eine deutlich verbesserte Betriebsstabilit?t. Diese Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift ?Science“ ver?ffentlicht.

Die Herstellung hochwertiger Perowskitfilme ist entscheidend für die Verbesserung des Wirkungsgrads von Solarzellen. H?ufig wird zwar Methylammoniumchlorid zur Unterstützung des Filmwachstums eingesetzt, die Studie zeigte jedoch ein Problem auf: W?hrend der Kristallisation wandern Chloridionen zur Oberfl?che und reichern sich dort an, was zu einer ungleichm??igen vertikalen Verteilung von Chlorid führt. Diese Inhomogenit?t beeintr?chtigt sowohl die Leistung als auch die Langzeitstabilit?t. Um dieses Problem zu l?sen, setzte das Team w?hrend der Filmbildung Alkalimetalloxalat ein. Die durch das Oxalat freigesetzten Kaliumionen binden stark an Chloridionen, unterdrücken so deren unkontrollierte Migration und f?rdern eine gleichm??ige Verteilung in der gesamten Perowskitschicht.

Mit diesem optimierten Film hergestellte Solarzellen erreichten eine zertifizierte Effizienz von 27,2 Prozent. Sie zeigten zudem eine ausgezeichnete Stabilit?t und behielten nach 1.529 Stunden Dauerbetrieb 86,3 Prozent ihrer anf?nglichen Effizienz und nach 1.000 Stunden unter beschleunigten Alterungsbedingungen bei 85 Grad Celsius und Beleuchtung lag die Effizienz noch bei 82,8 Prozent.