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Energietechnik: Senkrechtstarter bei Solarzellen

Perowskite könnten dem Silizium beim Erzeugen von Solarstrom den Rang ablaufen. Im Labor lassen sich damit bereits ähnlich hohe Wirkungsgrade erreichen. Dabei sind sie viel preiswerter.
Kristallstruktur von PerowskitLaden...

In Diagrammen, welche die Fortschritte bei den unterschiedlichen Typen von Solarzellen zeigen, sticht eine Kurve eklatant hervor. Über Jahrzehnte hinweg gab es bei allen Fotovoltaikmaterialien – etwa Paneelen mit Wafern aus kristallinem Silizium oder dünnen Filmen aus Cadmiumtellurid – langsame, stetige Verbesserungen. Nun beeindruckt ein Neuzugang jedoch mit einem rasanten Schnellstart. Das Material namens Perowskit betrat die Szene erst 2009 mit Zellen, deren Wirkungsgrad gerade einmal 3,8 Prozent betrug – ein mickriger Wert angesichts der 25 Prozent, die Spitzensiliziumzellen im Labor erreichten. Bis Ende 2011 hatte er sich jedoch auf 6,5 Prozent fast verdoppelt, und 2012 kletterte er auf 10 Prozent. Als er 2013 die 15-Prozent-Marke knackte, überholte er damit Konkurrenten, die jahrzehntelang optimiert worden waren. Ende April dieses Jahres meldeten Forscher auf einem Kongress in San Francisco schließlich den neuesten Rekordwert von knapp 20 Prozent.

Und das Material hat weitere Vorteile. Perowskite lassen sich aus leicht erhältlichen Substanzen herstellen. Im Gegensatz zu manchen anderen Solarzellen sind sie zudem einfach und preiswert zu produzieren. Aber was vielleicht das Beste ist: Verbindet man Perowskit-Solarzellen mit Siliziumpaneelen, sollten Tandemzellen mit Wirkungsgraden deutlich über 30 Prozent entstehen. ...

Oktober 2014

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft Oktober 2014

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