Perowskit-Stromzellen könnten den Solarenergiemarkt revolutionieren

Der Solarenergiemarkt wird dank neuer Forschungsarbeiten, die die Gewinnung von Perowskit-Solarzellen vorsehen, bald radikal revolutioniert werden. Die Wissenschaftler sind davon begeistert, denn diese Zellen sind nicht nur einfach herzustellen, sondern auch kostengünstig.

Auch der Wirkungsgrad wird nicht beeinträchtigt, denn die Zellen wandeln die Sonnenstrahlen sehr effektiv in Strom um. Die Kombination dieser Faktoren wird Unternehmen, die auf alternative Energielösungen angewiesen sind, einen großen Schub geben.

Professor Aron Walsh, Leiter der Materials Design Group, hat versucht, etwas Licht in diese neue Entwicklung zu bringen. Er ist der Meinung, dass "hybride Perowskite eine spannende Entwicklung für die Solarenergieforschung sind. Das Feld macht rasche Fortschritte, aber die Geräte haben sich schneller entwickelt als unser grundlegendes Verständnis ihrer Funktionsweise."

Perowskite imitieren die Kristallstruktur eines natürlichen Minerals, das 1839 in Russland entdeckt wurde und "Perowskit" genannt wird; dies wird sowohl durch organische als auch anorganische Chemie erreicht. Der größte Supercomputer Großbritanniens hat Forschern in Bath geholfen, die chemische Struktur bis hin zu den tatsächlichen Eigenschaften der Materie zu imitieren.

Frederico Brivio erklärt in der ersten Veröffentlichung von Physical Review B im Rahmen der DESTINY-Erstausbildung in Bath, warum diese Zellen in der Lage sind, so intensives Sonnenlicht zu absorbieren. Er verrät, dass die quantenmechanische Wechselwirkung zwischen den Elektronen und ihre schnelle Bewegung in dieser Materie das Absorptionsniveau des Sonnenlichts erhöhen.

Die zweite Veröffentlichung von Dr. Jarvist Frost, die im Rahmen eines EPSRC-Konsortiums für Energiematerie in Nano Letters erschienen ist, beschreibt das System, mit dem die Materie durch Sonnenlicht Elektrizität erzeugt. Dies unterscheidet sich von früheren Solarzellen vor allem durch das Fehlen von organischen Molekülen in diesen Perowskit-Mineralien.

Experten sind der Meinung, dass die Nutzung von 1 % des Sonnenlichts und dessen Umwandlung in Strom im Vereinigten Königreich ausreichen würde, um den derzeitigen Energiebedarf zu decken. Dies ist auch eine Erleichterung für die Umwelt, die bei der Gewinnung und dem Transport alternativer Brennstoffe mit Verunreinigungen zu kämpfen hat.

Jüngste Studien deuten darauf hin, dass mit diesen neuen Solarzellen, die Perowskite verwenden, Wirkungsgrade von 20 % erreicht werden können. Eine solche Innovation durch diese Technologie wird der Solarenergie im Vereinigten Königreich Auftrieb geben, die leicht mit den derzeit günstigen fossilen Brennstoffen konkurrieren wird.

Bestehende kommerzielle Silizium-Solarzellen werden von dieser Innovation bald überholt werden. Denn Perowskite versprechen einen hohen Wirkungsgrad der Solarenergie, die zu niedrigeren Kosten und in größeren Mengen als ihre Vorgänger produziert werden kann.