Perowskit/CIS-Solar-Tandem extrem effizient
KIT-Forscher erreichen Wirkungsgrad von fast 25 Prozent - Breite Anwendungspalette denkbar
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Solarmodule: Perowskit-Tandem erzielt Wirkungsgrad von 25 Prozent (Foto: pixabay.com, andreas160578) |
Karlsruhe (pte029/14.06.2022/11:30)
Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) http://kit.edu haben Perowskit/CIS-Tandem-Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von fast 25 Prozent hergestellt - dem bis jetzt höchsten für diese Technologie, wie es heißt. Wegen des geringen Gewichts dank weniger Materialeinsatz sei auch ein Einsatz an Fahrzeugen, tragbaren Geräten sowie falt- oder rollbaren Vorrichtungen vorstellbar. Details sind in "ACS Energy Letters" nachzulesen.
Schmale Bandlücke
Die Verringerung der Galliummenge führt laut den Experten zu einer schmalen Bandlücke von etwa einem Elektronenvolt eV, was dem Idealwert von 0,96 eV für die untere Solarzelle in einem Tandem sehr nahekommt. Die Bandlücke ist eine Materialeigenschaft, die denjenigen Teil des Sonnenspektrums bestimmt, den eine Solarzelle absorbieren kann, um Strom zu erzeugen.
Um die Bandlücke für eine effiziente Tandem-Integration einzustellen, werden üblicherweise Perowskite mit hohem Bromgehalt verwendet. Dies führt jedoch häufig zu Spannungsverlusten und Phaseninstabilität. Da die KIT-Forscher für ihre Tandems unten CIS-Solarzellen mit schmaler Bandlücke einsetzen, können sie die oberen Solarzellen aus Perowskiten mit niedrigem Bromgehalt herstellen, sodass sie effizienter und stabiler sind.
Basis für Künftiges
"Unsere Studie demonstriert das Leistungspotenzial von Perowskit/CIS-Tandem-Solarzellen und definiert die Basis für zukünftige Entwicklungen, die den Wirkungsgrad weiter verbessern können. Erreicht haben wir diesen Meilenstein dank der hervorragenden Zusammenarbeit im EU-Projekt PERCISTAND und besonders dank der engen Kooperation mit der Netherlands Organisation for Applied Scientific Research", so KIT-Experte Ulrich W. Paetzold.
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