Perowskit Solarzellen

Dieser neue, erst seit wenigen Jahren erforschte Solarzellen-Typ zeigt großes technologisches Potential. Es müssen jedoch noch viele Lösungen für die drängendsten Herausforderungen gefunden werden. Dies umfasst sowohl die kontrollierte und reproduzierbare Abscheidung von homogenen Schichten durch kostengünstige Verfahren, als auch die Entwicklung von neuen, ressourcen- und umweltschonenden Materialien um eine nachhaltige Energieversorgung für die Zukunft zu gewährleisten. Wir arbeiten daran, sowohl ein grundlegendes Verständnis der Funktionsweise der aktuell effizientesten Perowskite zu erlangen, als auch diese Erkenntnisse in die Entwicklung neuer Materialien und Materialsystem einfließen zu lassen.

Metallhalogenid-Perowskitsolarzellen erreichen in unseren Laboren reproduzierbare Wirkungsgrade von 14%, wobei die Bauelemente weitgehend an Luft und mit skalierbaren Prozessen hergestellt werden. Ebenso untersuchen wir neue Materialkonzepte für die Herstellung von Perowskit-Solarzellen. Dabei verfolgen wir unter anderem den Ansatz, lichtabsorbierende Schichten aus Nanokristallen abzuscheiden. Dies verspricht nicht nur Lösungen für die wichtigsten Herausforderungen, sondern erschließt auch weitere Freiheitsgrade bei der Herstellung der Schichten in Solarzellen.

Um sowohl die physikalischen Eigenschaften von Perowskitsolarzellen als auch die zugrundeliegenden Prozesse bei der Nassfilmprozessierung zu verstehen, messen wir die morphologischen, optischen und elektrischen Eigenschaften dieser Schichten auf der Nanometer-Skala. Hierdurch sind wir in der Lage, die Funktionsweise einzelner Kristallite in einer polykristallinen Schicht und die Interaktion mit benachbarten Kristallkörnern und Ladungstransportschichten zu untersuchen.