Panorama

Standard für Perowskit-Solarzellen

04.02.2020 - Normierte Verfahren bestimmen Stabilität und Qualität der Solarzellen.

Kommerziell erhältliche Solarmodule durchlaufen eine Reihe von Charak­terisierungs­verfahren, die ihre Eigenschaften analysieren und die Qualität sicherstellen. Diese Verfahren lassen sich jedoch nicht einfach auf Halo­genid-Perowskit-Solarzellen übertragen. Halogenid-Perowskite sind hybride anorganisch-orga­nische Materialien für eine neue Generation von Solar­zellen, die erst seit etwa elf Jahren untersucht werden. Perowskit-Solarzellen erreichen sehr hohe Wirkungs­grade und können äußerst kosten­günstig als extrem dünne Schichten aus einer Lösung aufgetragen werden. Allerdings sind Perowskit-basierte Solarzellen bislang noch nicht stabil genug, um auf den Markt zu kommen. Nun haben sich inter­nationale Experten aus 51 Forschungs­einrichtungen unter der Leitung von Mónica Lira-Cantú (Institut Catala de Nanosciencia i Nano­technologia) und Eugene A. Katz (Ben-Gurion-Universität des Negev) auf eine Sammlung von Alterungs­protokollen geeinigt, die für diese Material­klasse geeignet sind.

Aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin waren Antonio Abate und sein Doktorand Hans Köbler beteiligt, wie auch Mark Khenkin, Postdoc am HZB-Institut PVcomB. Die Konsens­erklärung erweitert die 2011 für organische Solarzellen entwickelten ISOS-Protokolle für die Stabilitäts­bewertung von Perowskit-Photo­voltaik um weitere Tests und Kenngrößen. Die Test­verfahren sind auf die spezifischen Merkmale von Perowskit-Solarzellen zuge­schnitten und können so deren besondere Eigen­schaften ebenfalls abbilden.

Der Konsens ermöglicht insbesondere eine bessere Vergleich­barkeit der Daten zur Alterung zwischen inter­nationalen Laboren und fördert somit aussage­kräftige Analysen der Degradations­prozesse, die die Stabilität beeinträchtigen. Eine Checkliste für die Bericht­erstattung über die Ergebnisse soll die Reproduzier­barkeit verbessern. Damit ist ein großer Meilenstein auf dem Weg vom Labor in die Industrie erreicht.

HZB / JOL

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