Wissenschaftler der Seoul National University, der Korea University und der University of Toledo haben eine neue Art von dreidimensionaler (3D) Perowskit-Solarzelle entwickelt. In Labortests erreichte diese Zelle einen Wirkungsgrad von 26,25 Prozent und eine Lebensdauer von über 24.000 Stunden. Diese in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlichte Studie ist ein wichtiger Schritt zur Weiterentwicklung der Perowskit-Photovoltaik, die eine kostengünstigere und effizientere Alternative zu Silizium-Panels darstellt. Dies berichtet Ixbt.com .
Das Hauptproblem bei Perowskit-Zellen ist ihre schnelle Zersetzung unter Umwelteinflüssen, insbesondere durch Licht, Wärme und Feuchtigkeit. Um dieses Problem zu lösen, kombinierten die Wissenschaftler 3D- und 2D-Perowskit-Materialien. Während das 3D-Perowskit Licht absorbiert und in elektrische Energie umwandelt, fungiert die 2D-Perowskit-Schicht als Schutzschicht und erhöht die Stabilität der Struktur.
Die Forscher konnten Energieverluste reduzieren, indem sie ladungssammelnde Schichten auf beiden Seiten der aktiven Schicht platzierten. Experimente zeigten, dass die Wechselwirkung zwischen den 2D- und 3D-Schichten die Materialeigenschaften verbessert und die 3D-Struktur bei Erwärmung in eine geordnetere und stabilere kristalline Form übergeht.
Dieses Ergebnis gilt als großer Durchbruch für die Perowskit-Technologie, da solche Zellen zuvor sehr schnell degradierten. Die neue Methode ist für die industrielle Produktion geeignet. Das Team arbeitet derzeit daran, diese Technologie in Tandem-Solarzellen einzusetzen, um noch höhere Wirkungsgrade zu erzielen.
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