Wirkungsgrad von Solarzellen in China gesteigert: Effizienz auf 29,7 Prozent erhöht

Wissenschaftler der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben eine neue Generation von Tandem-Solarzellen mit einem Energieumwandlungswirkungsgrad von 29,71 Prozent entwickelt. Laut ixbt.com hat diese Neuentwicklung nicht nur eine hohe Leistung erzielt, sondern auch dazu beigetragen, das Problem der Haltbarkeit zu lösen, das eines der Hauptprobleme herkömmlicher Batterien darstellt. Dies berichtet Ixbt.com berichtet .

Die von den Experten vorgestellte innovative Struktur kombiniert zwei verschiedene Photovoltaikelemente. Die obere Schicht des Geräts besteht aus Perowskit, das den hochenergetischen Teil des Solarspektrums effektiv absorbiert, während die untere Schicht auf CIGS-Basis arbeitet. Diese Schicht wandelt das durch die obere Schicht dringende Licht mit geringerer Energie erfolgreich in elektrische Energie um.

Innovative Lösung für das Haltbarkeitsproblem

Bisher war das Haupthemmnis für die Massenproduktion und praktische Umsetzung von Perowskit-Batterien deren geringe Stabilität. Im Laufe der Zeit entstehen Mikrodefekte in der Materialstruktur, was den Energieumwandlungswirkungsgrad verringert und die Lebensdauer der Elemente verkürzt.

Chinesische Forscher haben eine einzigartige Lösung für dieses Problem gefunden. In der Phase der Bildung von Perowskitkristallen fügten sie eine schwefelbasierte organische Verbindung hinzu — Bis(2-pyridylmethyl)sulfid. Dieser spezielle Zusatz bindet an Blei-Ionen, reduziert die Anzahl struktureller Defekte und schützt das Material vor Zersetzung unter Sonneneinstrahlung.

Testergebnisse und Perspektiven

Laborstests haben die hohe Wirksamkeit des neuen Ansatzes in der Praxis voll und ganz bestätigt. Während die obere Perowskit-Photovoltaikzelle einen Wirkungsgrad von 22,21 Prozent aufwies, erreichte der Gesamtwirkungsgrad der Tandemkonstruktion 29,71 Prozent.

Auch die Langzeithaltbarkeitsphase der Tests lieferte hervorragende Ergebnisse. Selbst nach 2000 Stunden Dauerbetrieb schaffte es die Solarzelle, über 91 Prozent ihrer ursprünglichen Effizienz zu behalten.

Obwohl diese Technologie derzeit nur unter Laborbedingungen verfügbar ist, zeigt sie laut Wissenschaftlern deutlich, dass sich das Zeitalter der industriellen Anwendung hocheffizienter und langlebiger Solarbatterien nähert.