8.02.2020 06:01
Quelle: schweizerbauer.ch - sda
Fotovoltaik
Günstiger zu neuartigen Solarzellen
Perowskit ist Hoffnungsträger für Solarstrom zum Billigtarif. In Effizienz und Haltbarkeit haben die Perowskit-Solarzellen die Silizium-basierten praktisch eingeholt. Nun soll auch ihre Produktion schneller und billiger werden.

Ein Team der Forschungsanstalt Empa um Frank Nüesch arbeitet seit einigen Jahren intensiv an neuen Herstellungsverfahren, um effiziente und haltbare Perowskit-Solarzellen zur Markttauglichkeit zu verhelfen. Die Produktion der Zellen soll schneller und kostengünstiger werden.

Das neue Verfahren beruht darauf, eine Glasplatte mittels Schlitzdüsenverfahren mit einer Materialschicht zu beschichten und anschliessend überschüssiges Material mittels Laser zu entfernen, wie die Empa am Donnerstag mitteilte. Für eine spezielle Perowskit-Zelle, die sowohl hohe Ausbeute liefert als auch haltbar ist, sind fünf Schichten aus unterschiedlichen Materialien nötig. Beim bisherigen Siebdruckverfahren musste jede Schicht einzeln getrocknet und verdichtet werden. Das kostete viel Zeit und Energie.

Die neue Methode sei sieben Mal schneller, hielt die Empa fest. Ausserdem erlaube das Schlitzdüsenverfahren, die Dicke der einzelnen Schichten flexibler festzulegen, erklärte Nüesch. Abschliessend wird ein Perowskit-Absorber mittels Tintenstrahldruck aufgebracht - und nicht wie sonst üblich als feste Schicht. Das Perowskit sickert beim Tintenstrahldruck-Ansatz durch alle porösen Schichten bis zum Boden der Solarzelle.

Auf diese Weise stellten die Forschenden in Zusammenarbeit mit einem Industriepartner und dem Bundesamt für Energie eine funktionsfähige Perowskit-Zelle im Labormassstab mit einer Fläche von zehn mal zehn Zentimetern her. Der Praxistest im Alltag soll bald folgen: Ende 2020 sollen die neuen Perowskit-Solarzellen auf dem Dach des Experimentalgebäudes NEST auf dem Empa-Campus in Dübendorf ZH montiert werden.

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