Billig-Solarzellen knacken immer neue Rekorde
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Sonnenenergie spielt bei der Energiegewinnung bisher noch eine Nebenrolle. Siliziumzellen sind im Preis zwar dramatisch gefallen, doch ihr Potenzial gilt technisch als ausgereizt. Forscher setzen daher auf ein neues Material: Perowskit. Zuletzt knacken deutsche Teams damit Effizienz-Rekorde.
Erneuerbaren Energien gehört die Zukunft - nicht nur wegen des Klimawandels. Auch der Überfall Russlands auf die Ukraine führt vor Augen, wie wichtig die Unabhängigkeit vom Import fossiler Energieträger sein kann. Ein Hoffnungsträger für die Abkehr von schmutziger Energie ist Strom aus Sonnenlicht. In Deutschland liegt der Anteil von Fotovoltaik am Stromverbrauch zuletzt allerdings bei unter neun Prozent. Frischen Schub für die Energiewende könnten jedoch effizientere und billigere Solarzellen bringen.
Bisher sind vor allem Silizium-Solarzellen im Einsatz, deren Wirkungsgrad, also wie viel Sonnenenergie sie in Strom umwandeln, jedoch weitgehend ausgereizt ist. Einige Entwickler verfolgen daher eine Doppelstrategie, um Solarzellen potenter und günstiger zu machen: Perowskit und Tandemzellen. Bei Perowskit handelt sich um ein Mineral, das nach dem Russen Lew Alexejewitsch Perowsk benannt ist, der es bereits 1839 beschrieben hatte. Erst in vergangenen Jahren jedoch haben es Solarzellen-Forscher für sich entdeckt. Der Vorteil von Perowskit: Es ist sowohl kostengünstig als auch einfach in der Herstellung und Verarbeitung.
Der zweite Kniff: Tandem-Solarzellen. Sei bestehen nicht nur aus einer, sondern aus zwei übereinander gestapelten Schichten, die unterschiedliche Wellenlängen des Sonnenlichts in Strom umwandeln können. Dadurch wird also auf derselben Fläche mehr Energie erzeugt - was auch angesichts des begrenzten Platzes für Fotovoltaikanlagen eine Rolle spielt. Forscher des Helmholtz Zentrums Berlin (HZB) hatten mit dem Einsatz von Perowskit in Tandemzellen zuletzt einige Erfolge erzielt. Der jüngste Weltrekord beim Wirkungsgrad einer Perowskit-Silizium-Tandemzelle stammt aus dem Herbst 2021 und liegt bei fast 30 Prozent. Die leistungsfähigsten reinen Silizium-Solarzellen kommen auf etwa 27 Prozent.
