Perowskit-Solarzellen besser gegen Umwelteinflüsse schützen

Perowskit-Solarzellen sind hocheffizient und gleichzeitig einfacher und günstiger herzustellen als herkömmliche Siliziumzellen.

„Perowskit-Solarzellen unter wechselnden Umwelteinflüssen zuverlässig zu betreiben, ist immer noch eine Herausforderung“, sagt Prof. Michael Saliba, Leiter des Instituts für Photovoltaik (ipv) der Universität Stuttgart. Mit einer optimierten Materialmischung auf Basis so genannter Tripel-Kationen, einer Kombination aus Methylammonium, Formamidium und Cäsium ist dieses Ziel ein gutes Stück näher gerückt. „Tripel-Kationen-Perowskite gelten bei vielen Expert*innen als Goldstandard, weil sie hohe Effizienz mit Langzeitstabilität verbinden und gleichzeitig reproduzierbar sind“, erklärt Saliba, der diese spezielle Materialgruppe 2016 als erster entdeckte und systematisch erforscht hat. 

Das Forschungsteam spielte im Labor reale Belastungsszenarien mit typischen schwankenden Tageslichtbedingungen und Umwelteinflüssen durch. Dabei konnten die Solarzellen mehr als 95 % ihrer ursprünglichen Leistung und einen Wirkungsgrad von rund 27 % halten. „Unser neues Materialdesign erhöht bei einer konkurrenzfähigen Leistungsfähigkeit die Betriebsstabilität und Lebensdauer von Perowskit-Solarzellen und macht sie weiter fit für den Praxiseinsatz“, erklären Saliba und Zuo.