Panorama

Gesammelte Daten zu Perowskit-Solarzellen

21.12.2021 - Datenbank zu Metallhalogenid-Perowskit-Solarzellen mit Analysewerkzeugen und Datenvisualisierungen kombiniert.

Aus mehr als 15.000 Fachveröffentlichungen hat ein internationales Experten­team Daten zu Metall­halogenid-Perowskit-Solarzellen gesammelt und eine Datenbank dafür entwickelt. Die Datenbank mit ihren Visualisierungs­optionen und Analysetools ist Open Source und soll den Überblick über rasch anwachsenden Wissensstand sowie die offenen Fragen in dieser spannenden Material­klasse ermöglichen. Die Studie wurde von der HZB-Wissenschaftlerin Eva Unger initiiert und von Ihrem Postdoc Jesper Jacobsson umgesetzt und koordiniert.

 

Halogenid-Perowskite haben riesiges Potential für Solarzellen und andere opto­elektronische Anwendungen. Solarzellen auf Basis von metallorganischen Perowskiten erreichen Wirkungsgrade von über 25 Prozent, sie lassen sich preisgünstig und mit minimalem Energie­aufwand herstellen, aber haben noch Entwicklungsbedarf in Bezug auf Stabilität und Zuverlässigkeit. In den letzten Jahren boomt die Forschung an dieser Materialklasse und produziert eine Flut an Ergebnissen, die auf traditionellem Weg kaum noch zu überblicken ist. Unter dem Stichwort „perovskite solar“ waren Stand Frühjahr 2021 im Web of Science bereits über 19.000 Veröffentlichungen eingetragen.

Nun haben 95 Experten aus mehr als dreißig internationalen Forschungs­einrichtungen eine Datenbank konzipiert, um Erkenntnisse zu Perowskit-Halbleitern systematisch zu erfassen. Die Daten sind nach den FAIR-Prinzipien aufbereitet, sind also leicht auffindbar (Findable), zugänglich (Accessible), interoperabel (Interoperable) und wiederverwendbar (Re-usable). Durch Lesen der vorhandenen Literatur haben sie über 42.000 individuelle Datensätze zusammengeführt, in denen sich die Daten nach verschiedenen Kriterien wie Material­kompositionen oder Bauteiltyp filtern und darstellen lassen. An dieser Herkules-Aufgabe waren Forscher aus mehreren Teams am HZB beteiligt.

„Daten waren schon immer die Grundlage der empirischen Wissenschaft, aber wenn Daten in ausreichend großen Mengen und auf zusammen­hängende Weise gesammelt werden, dann lassen sie sich mit modernen Algorithmen und künstlicher Intelligenz durchsuchen und können völlig neue Einsichten ermöglichen“, sagt Jesper Jacobsson, Koordinator dieses Projekts.

Die Datenbank stellt Analysewerkzeuge und grafische Daten­visualisierungen bereit, die eine einfache und interaktive Erkundung ermöglichen und bietet auch die Option, unkompliziert neue Daten aus neuen geprüften Fach­publikationen hochzuladen. „Es ist eine Wikipedia für die Perowskit-Solarzellen­forschung“, sagt Eva Unger und setzt auf die Mitwirkung der Forschungs­gemeinschaft: „Diese Art von Forschungs­daten­plattformen bietet uns zukünftig die Möglichkeit, unsere Forschungsdaten nach FAIR-Prinzipien zusätzlich zu etablierten Publikationsformaten öffentlich zu machen.“

Nicht nur die Wissenschaft, auch die Industrie wird davon profitieren: Die Datenbank bietet einen Überblick über den aktuellen Wissensstand und deckt dabei auch Wissens­lücken auf, aus denen sich neue produktive Forschungs­fragen ergeben.

HZB / DE

 

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