Perowskit
Neuartige Halbleitermaterialklasse für Solarzellen mit hohem Wirkungsgradpotenzial und einfacher Herstellung.
Auch bekannt als: Perowskit-Solarzelle, Perovskite
Was ist Perowskit?
Perowskit bezeichnet eine Klasse von Kristallstrukturen (ABX₃), die als Halbleitermaterial in Solarzellen eingesetzt werden kann. Perowskit-Solarzellen gelten als vielversprechendste Zukunftstechnologie der Photovoltaik, da sie hohe Wirkungsgrade bei einfacher und kostengünstiger Herstellung ermöglichen.
Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Zellwirkungsgrad (Labor) | bis 26 % (Einzelzelle) |
| Tandemzelle mit Silizium (Labor) | bis 33,9 % |
| Herstellungstemperatur | ca. 100–150 °C (vs. 1.400 °C für Silizium) |
| Materialkosten | Sehr niedrig |
| Marktreife | In Entwicklung (Pilotproduktion ab ~2025) |
Vorteile
- Extrem günstige Herstellung durch Druckverfahren oder Aufdampfen
- Einstellbare Bandlücke – ideal für Tandemzellen
- Gutes Schwachlichtverhalten
- Flexible und semitransparente Module möglich
Herausforderungen
Die größte Hürde ist die Langzeitstabilität: Perowskit-Materialien reagieren empfindlich auf Feuchtigkeit, UV-Licht und Temperatur. Zudem enthalten viele Perowskite Blei, was Umweltfragen aufwirft. Die Forschung arbeitet intensiv an bleifreien Alternativen und verbesserter Verkapselung.
Praxistipp
Perowskit-Module sind noch nicht kommerziell verfügbar für Hausdachanlagen. Die größte Bedeutung wird die Technologie als Tandempartner für Siliziumzellen haben, wo Wirkungsgrade über 30 % möglich werden.
Verwandte Begriffe
Tandem-Solarzelle
TechnikMehrschichtige Solarzelle, die zwei Halbleitermaterialien kombiniert, um verschiedene Lichtspektren zu nutzen und höhere Wirkungsgrade zu erreichen.
Solarzelle
TechnikHalbleiterbauelement, das Sonnenlicht durch den photoelektrischen Effekt direkt in elektrischen Strom umwandelt.
Wirkungsgrad
TechnikVerhältnis von nutzbarer elektrischer Energie zur eingestrahlten Sonnenenergie – gibt die Effizienz einer Solarzelle oder Anlage an.
Dünnschicht
TechnikSolarzellentechnologie, bei der extrem dünne Halbleiterschichten auf ein Trägermaterial aufgedampft werden.
AC/DC (Wechselstrom/Gleichstrom)
TechnikAC (Alternating Current) ist Wechselstrom aus der Steckdose, DC (Direct Current) ist Gleichstrom aus Solarmodulen und Batterien.
Aufständerung
TechnikMontagesystem, das Solarmodule in einem optimalen Neigungswinkel auf Flachdächern oder Freiflächen aufstellt.