Bekommt Silizium nun Konkurrenz?
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Perowskit-Solarzellen erreichen im Labormaßstab bereits hohe Wirkungsgrade. Bild: Action Press
Ist Perowskit das Zukunftsmaterial für die Produktion von Solarzellen? Klar ist: Bei Wirkungsgrad, Kosten und Stabilität gibt es bereits erstaunliche Fortschritte.
Hohe Wirkungsgrade und möglichst geringe Material- und Fertigungskosten – für die Hersteller von Solarzellen sind das zwei Vorsätze, die sich allerdings nur schwer miteinander vereinigen lassen. Nach wie vor sind Silizium-Solarzellen die Marktführer in der Photovoltaikindustrie. Doch ihr Wirkungsgrad ist weitgehend ausgereizt, und die Anforderungen der Photovoltaikindustrie an den hohen Reinheitsgrad von Siliziumzellen treibt die Produktionskosten nach oben. Große Erwartungen setzt die Branche deshalb in sogenannte Perowskite. Diese kristallinen metall-organischen Materialien können Sonnenlicht bereits fast so effizient in elektrische Energie umwandeln wie Silizium. Zudem sind sie leicht verfügbar und einfach und günstig zu verarbeiten.
Der Begriff Perowskit, nach dem russischen Mineralogen Lew Perowski benannt, bezeichnet kein spezifisches Material, sondern umfasst alle Kristalle, in denen die positiv und negativ geladenen Atome in kubischen oder tetragonalen Gittern angeordnet sind. In der Natur kommen Perwoskite als Mineralien vor. In der Photovoltaik werden vor allem halbleitende Metallhalogenid-Perowskite genutzt. Sie haben im Vergleich zu Siliziumzellen ein geringeres Gewicht, sind flexibel und lassen sich bei Raumtemperatur mit herkömmlichen Drucktechnikverfahren zu dünnen Schichten verarbeiten. Auch zeigen Perowskit-Solarzellen nur geringe Leistungseinbußen, wenn sie Verunreinigungen enthalten.
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