Berlin (ots) – Im Rennen um immer h\u00f6here Wirkungsgrade liegt ein Entwicklungsteam des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) wieder vorne. Die Gruppen von Steve Albrecht und Bernd Stannowski haben eine Tandemsolarzelle aus den Halbleitern Perowskit und Silizium entwickelt, die 29,15 Prozent des eingestrahlten Sonnenlichts in elektrische Energie umwandelt. Dieser Wert ist offiziell durch das CalLab des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert. Damit ist die 30 Prozent-Effizienz-Marke in greifbare N\u00e4he ger\u00fcckt. W\u00e4hrend Silizium insbesondere die roten Anteile des Sonnenlichts in Strom umwandelt, nutzen Perowskit-Verbindungen vor allem die blauen Anteile des Spektrums. Eine Tandemsolarzelle aus Silizium und Perowskit schafft dadurch deutlich h\u00f6here Wirkungsgrade als jede Einzelzelle f\u00fcr sich genommen. Prof. Dr. Steve Albrecht, der am HZB eine vom BMBF gef\u00f6rderte Nachwuchsgruppe leitet, und Prof. Dr. Bernd Stannowski vom HZB-Institut PVcomB (Photovoltaik-Kompetenzzentrum Berlin) haben zusammen bereits mehrfach f\u00fcr neue Rekordwerte von monolithischen Tandemsolarzellen gesorgt. Ende 2018 stellte das Team eine Tandemsolarzelle aus Silizium mit einem Metall-Halogenid-Perowskit vor, die 25,5 Prozent Wirkungsgrad erreicht. Dann verk\u00fcndete die Firma Oxford PV einen Wert von 28 Prozent und nun kann das HZB-Team den n\u00e4chsten Rekord melden. Neuer Rekordwert zertifiziert und eingetragen Der Wert von 29,15 Prozent ist vom CalLab des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert und erscheint nun auch in den NREL-Charts. Diese Grafik, die vom National Renewable Energy Lab (NREL), USA, herausgegeben wird, verzeichnet die Entwicklung der Wirkungsgrade f\u00fcr nahezu alle Solarzell-Typen seit 1976. Perowskit-Verbindungen sind erst seit 2013 mit eingezeichnet – Der Wirkungsgrad dieser Materialklasse ist seitdem so stark gestiegen wie f\u00fcr kein anderes Material. Schichten optimiert „Wir haben f\u00fcr die Rekordzelle in Zusammenarbeit mit der Gruppe von Prof. Vytautas Getautis (Kaunas University of Technology) eine spezielle neue Kontaktschicht entwickelt und eine weitere Zwischenschicht optimiert“, erkl\u00e4ren Eike K\u00f6hnen und Amran Al-Ashouri, Doktoranden in der Gruppe von Albrecht. Durch die neue Kontaktschicht konnte zudem im HySPRINT-Labor des HZB die Komposition der Perowskitverbindung weiter angepasst werden, so dass diese in der Tandemsolarzelle unter Beleuchtung stabiler ist und noch besser zum Stromgleichgewicht beitr\u00e4gt. Die Silizium-Unterzelle stammt aus der Gruppe von Stannowski und enth\u00e4lt eine spezielle Siliziumoxid Mischschicht zur optischen Kopplung beider Einzelzellen. Aufskalieren m\u00f6glich Alle Prozesse, die zum Realisieren dieser Quadratzentimeter-Zelle verwendet wurden, sind auch f\u00fcr gro\u00dfe Fl\u00e4chen geeignet. Erste Versuche mithilfe von Vakuumprozessen waren bereits sehr erfolgreich. Die praktisch-realistische Grenze f\u00fcr den Wirkungsgrad von Tandemzellen aus Silizium und Perowskiten liegt bei ca. 35 Prozent. Als n\u00e4chstes will das HZB Team die 30 Prozent Effizienz-Barriere \u00fcberwinden. „Erste Ideen daf\u00fcr liegen bereits vor“, sagt Albrecht. Hintergrund: Steve Albrecht leitet die Nachwuchsgruppe Perowskit-Tandemsolarzellen und ist Juniorprofessor an der Technischen Universit\u00e4t Berlin. Er forscht an dem organisch-anorganischen Material Perowskit, das eine der gr\u00f6\u00dften \u00dcberraschungen in der Solarzellenforschung ist: In nur sechs Jahren hat sich der Wirkungsgrad von Perowskit-Solarzellen verf\u00fcnffacht, dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Perowskit-Schichten aus L\u00f6sung hergestellt und in Zukunft kosteng\u00fcnstig auf gro\u00dfer Fl\u00e4che gedruckt werden. Albrechts Team hat in Zusammenarbeit mit weiteren Gruppen aus dem HZB bereits mehrfach Rekorde f\u00fcr Tandemsolarzellen aus Perowskit in Kombination mit anorganischen Halbleitern gemeldet. Im September 2019 stellten sie eine Tandemsolarzelle aus CIGS und Perowskit vor, die einen zertifizierten Wirkungsgrad von 23,26 Prozent erreicht, was f\u00fcr diese Materialkombination noch immer der aktuelle Weltrekord ist. Au\u00dferdem haben sie 2019 eine Industrie-relevante Perowskit\/PERC Solarzelle mit einem gro\u00dfen PV Industriepartner entwickelt. Steve Albrecht hat bereits mehrere gro\u00dfe Preise f\u00fcr seine Arbeit erhalten; Ende 2019 wurde er mit dem Nachwuchspreis des Berliner Wissenschaftspreises ausgezeichnet, der mit einem Preisgeld von 10.000 Euro verbunden war. Bild- und Videomaterial sowie die vollst\u00e4ndige Meldung finden Sie auf folgender Webseite: https:\/\/www.helmholtz-berlin.de\/pubbin\/news_seite?nid=21020;sprache=de ;seitenid=1 Pressekontakt: Dr. Antonia R\u00f6tger Tel.: 030 \/ 8062 – 43733 antonia.roetger@helmholtz-berlin.de Weiteres Material: https:\/\/www.presseportal.de\/pm\/133327\/4507440 OTS: Helmholtz-Zentrum Berlin f\u00fcr Materialien und Energie GmbH Original-Content von: Helmholtz-Zentrum Berlin f\u00fcr Materialien und Energie GmbH, \u00fcbermittelt durch news aktuell<\/p>\n