Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wurden Perowskit-CIS-Tandem-Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von fast 25 % hergestellt. Ihre Form macht sie spannend.

 

Perowskit-Solarzellen haben in den vergangenen zehn Jahren eine steile Entwicklung erfahren. In der Kombination mit Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) haben Forschende mit Perowskit-Solarzellen nun einen neuen Wirkungsgradrekord erzielt, meldete das KIT. Einem internationalen Team in Karlsruhe ist es nun gelungen, Perowskit-CIS-Tandem-Solarzellen mit einem Spitzenwirkungsgrad von 24,9 % herzustellen.

Zwar gibt es Solarzellen mit einem durchaus höheren Wirkungsgrad, die neue Materialkombination hat aber seine Vorteile, heißt es vom KIT: Perowskit-CIS-Tandem-Solarzellen stehen für Leichtigkeit und Vielseitigkeit, „sodass der Einsatz dieser Tandem-Solarzellen auch an Fahrzeugen, tragbaren Geräten sowie falt- oder rollbaren Vorrichtungen vorstellbar ist“.

Es ist bekannt, dass das Stapeln von Solarzellen den Wirkungsgrad steigert. Perowskit-Solarzellen eignen sich dank ihrer Vielseitigkeit hervorragend als Bestandteil solcher Stapel. So haben Tandem-Solarzellen aus Perowskiten und Silizium einen Rekordwirkungsgrad von über 29 % erreicht.

Zusätzliche Vorteile verspricht die Kombination von Perowskiten mit anderen Materialien, wie Kupfer-Indium-Diselenid (CIS) oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS). Dadurch werden flexible und leichte Tandem-Solarzellen möglich, die auch an gekrümmten Flächen eingeusetzt werden können.

Um eine effiziente Tandem-Perowskit-Solarzelle herzustellen, werden laut KIT üblicherweise Perowskite mit hohem Bromgehalt verwendet. Dies führt jedoch häufig zu Spannungsverlusten und Phaseninstabilität. Da die Forschenden am KIT und ihre Partner 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.