Herkömmliche Solarzellen basieren auf Silizium. Damit daraus hochwertige und langlebige Solarzellen entstehen können, muss es in aufwändigen Verfahren aufbereitet und verarbeitet werden. Deshalb suchen Forscher und Industrieunternehmen nach alternativen Materialien, die kostengünstiger und effizienter sind. Ein vielversprechende Ansatz sind die Perowskit-Solarzellen.
Perowskite sind Kristallstrukturen, die bestimmte Eigenschaften aufweisen, die sie für die Verwendung in Solarzellen äußerst interessant machen. Sie haben eine hohe Absorptionseffizienz für Licht und können daher eine höhere elektronische Leistung erbringen, als herkömmliche Solarzellen.
Ein weiterer großer Vorteil von Perowskit-Solarzellen ist die einfache und kostengünstige Herstellung. Im Vergleich zu Silizium-Solarzellen sind Perowskit-Solarzellen schneller und mit geringerem Aufwand herzustellen. Außerdem können sie auf flexible elektronische Untergründe gedruckt werden. Dadurch ergeben sich architektonische viele neue Möglichkeiten. So könnten Anlagen im Stile unserer Fassadenanlage am Marburger Hauptbahnhof zukünftig noch einfacher entstehen.
Die Effizienz von Perowskit-Solarzellen hat sich in den letzten Jahren zudem stark verbessert und erreicht mittlerweile Werte von ca. 25 %. Damit liegen sie in der Effizienz deutlich über dem Niveau von Silizium-Solarzellen.
Das größte Problem bei der Herstellung von Perowskit-Solarzellen ist, dass sie aufgrund ihrer Instabilität und Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit und Licht schnell an Leistung verlieren können. Daher arbeiten Forscher daran, die Stabilität und Langzeitbeständigkeit der Perowskit-Materialien anzuheben. Das ZSW (Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg) hat hierbei vielversprechende Ergebnisse publiziert, indem es die Materialien mit zusätzlichen Schichten schützt und verbesserte Verkapselungstechnologien anwendet.
Da es noch keine Langzeitstudien gibt, ist es außerdem schwierig, die Langzeitbeständigkeit zu bewerten. Allerdings haben Tests gezeigt, dass Perowskit-Solarzellen nach mehreren tausend Stunden noch immer eine hohe Effizienz aufweisen.
Perowskit-Solarzellen könnten eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Solarzellen sein. Ob und wann sie Marktreif sein werden, bleibt aber noch abzuwarten.
