Studie enthüllt Hindernisse bei kostengünstigen Materialien für effiziente Perowskit-Solarzellen

BerlinWissenschaftler der Universität Tsukuba haben kostengünstige Materialien für Perowskit-Solarzellen mithilfe der Elektronenspin-Resonanz (ESR) untersucht. Diese Methode ermöglichte es ihnen, wesentliche Ursachen für die Leistungsgrenzen dieser Solarzellen zu identifizieren. Obwohl die Zellen in bestimmten Bereichen Ladungen schnell bewegen können, leidet ihre Effizienz aufgrund einiger interner Prozesse.

Perowskit-Solarzellen gelten als vielversprechende Technologie der Zukunft, da sie Licht effizient in Strom umwandeln. Diese Studie konzentriert sich auf die Suche nach einer kostengünstigeren und leichter herzustellenden Alternative zu spiro-OMeTAD, einem teuren und komplexen Lochtransportmaterial. Forscher haben ein neues Material namens HND-2NOMe entwickelt, das aufgrund seiner flachen molekularen Struktur Ladungen effektiv transportiert. Allerdings haben Solarzellen mit HND-2NOMe noch Leistungsprobleme und erzeugen vor allem niedrigere Stromstärken.

Erkenntnisse aus der Untersuchung:

• Am Interface zwischen Perowskit und HND-2NOMe bildet sich ohne Licht ein energetischer Widerstand.
• Dieser Widerstand behindert den Fluss von Löchern und verringert damit die Leistung.
• Trotzdem weisen die Zellen bei Lichteinwirkung eine geringere Lochansammlung auf, was ihre Stabilität verbessert.

Lesen Sie auch:

Heute · 03:00

Patagonien unter Druck: Gletscherschutz durch Emissionsreduktion, um Schnee statt Regen zu sichern

Die Untersuchung zeigt den Zusammenhang zwischen Materialkosten und Wirkungsgrad von Solarzellen. Im Dunkeln bildet sich eine Energiebarriere, was darauf hindeutet, dass wir die Verbindung dieser Materialien verbessern müssen, um ihre Effizienz zu steigern. Interessanterweise nimmt die Anhäufung von Löchern bei Lichteinwirkung ab, was zu langlebigeren und kommerziell attraktiveren Solarzellen führen könnte.

Energiebarrieren überwinden: Effizienzsteigerung in Solarzellen durch bessere Materialkonnektivität

Durch das Verständnis der grundlegenden Materialgrenzen können Forscher herausfinden, welche Anpassungen erforderlich sind, um Perowskit-Solarzellen zu verbessern. Diese Erkenntnisse auf die Herstellung der Zellen anzuwenden, könnte dazu beitragen, ihre Effizienz zu bewahren und gleichzeitig die Produktionskosten zu senken. Mit fortschreitender Forschung ist es entscheidend, Probleme zu identifizieren und zu beheben, die das einwandfreie Funktionieren dieser Zellen behindern. So können Perowskit-Zellen zu einer nachhaltigeren Energiequelle weltweit werden. Fortschritte in diesem Bereich könnten erneuerbare Energien preiswerter machen und mehr Länder dazu bewegen, nachhaltige Praktiken zu übernehmen.