Wundermaterial für eine saubere Energie
Veröffentlichung zu Perowskiten in „Nature Energy“
24.01.2020
Die Langzeitstabilität von Perowskit-Solarzellen zu verbessern, die entscheidend ist für den Einsatz dieser zukunftsweisenden Technologie – das ist das Thema eines in der Fachzeitschrift „Nature Energy“ veröffentlichten Papers eines internationalen Forschungsteams, an dem auch TU-Materialwissenschaftler Professor Michael Saliba beteiligt ist. Perowskit-Solarzellen wandeln Sonnenlicht in Strom und gelten als größte Hoffnungsträger der Solarzellenbranche.
In den vergangenen zehn Jahren haben sich die so genannten Perowskite als vielversprechende Materialien für Solarzellen herauskristallisiert. Perowskite bestehen aus kostengünstigen Komponenten und lassen sich mit preiswerten Prozessen industriell verarbeiten, die mit Techniken aus dem Zeitungsdruck vergleichbar sind. Dies hat großes Interesse bei verschiedenen Forschungsgemeinschaften geweckt, was dazu geführt hat, dass Perowskite als „Wundermaterialien“ bezeichnet werden.
Kürzlich wurde berichtet, dass Solarzellen, basierend auf Perowskiten, Wirkungsgrade erreicht haben, die mit etablierten, kommerziellen Technologien vergleichbar sind, deren Optimierung Jahrzehnte gedauert hat. Daher werden Perowskit-Solarzellen als besonders vielversprechende Kandidaten für eine nachhaltige Energieproduktion mit niedrigen CO2-Emissionen gehandelt.
Etablierte Technologien können äußeren Witterungseinwirkungen über viele Jahrzehnte widerstehen, ohne sich dabei nennenswert zu verschlechtern. Nun da sich die Perowskit-Solarzellen ihrem theoretischen Leistungsmaximum nähern, ist die zentrale Herausforderung der Langzeitstabilität über viele Jahrzehnte noch immer unbeantwortet. Andererseits ist die Perowskit-Forschung noch relativ jung und konnte daher noch keine verbindlichen Protokolle zu Stabilitätsmessungen etablieren. Damit die Perowskit-Technologie bald zur Marktreife gebracht werden kann, müssen jedoch beschleunigte Alterungsparameter gefunden werden, um die langfristige Degradation bei deutlich kürzerer Alterung unter Laborbedinungen zu extrapolieren.
Paper in Nature Energy veröffentlicht
Diese Herausforderung wurde in einer kürzlich erschienenen Publikation in der weltweit führenden Zeitschrift „Nature Energy“ angegangen, in der 59 führende Forscherinnen und Forscher aus 51 Institutionen aus aller Welt zu einem Konsens über ein standardisiertes Messprotokoll gelangt sind. Zu den Koautoren gehört Professor Michael Saliba, der das Fachgebiet Materialien der Elektrotechnik am Fachbereich Material- und Geowissenschaften der TU Darmstadt sowie parallel eine Nachwuchsgruppe am Forschungszentrum Jülich leitet.
„Die kommenden Jahre entscheiden darüber, ob diese neue Technologie von einer akademischen Kuriosität in eine industrielle Realität verwandelt werden kann, die saubere, kostengünstige und nachhaltige Energie bietet“, sagt Michael Saliba. „Nur mit diesen koordinierten Bemühungen um ein gemeinsames Stabilitätsprotokoll zwischen den zahlreichen Forschungsgruppen wird es möglich sein, Perowskit-Solarzellen auf die nächste Stufe zu heben."
Michael Saliba / bjb
