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Perovskite solar cells with Graphite electrodes: Advanced INterfaces for highest performance and stability (PeroGAIN)
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01/09/2022 Dauer des Projekts: 36 Monate |
Projektbeschreibung:
Perowskit-Solarzellen zählen zu den vielversprechendsten Photovoltaik-Technologien der Zukunft: Innerhalb weniger Jahre haben sie Wirkungsgrade erreicht, die mit Siliziumzellen konkurrieren können – und das bei potenziell deutlich einfacherer, kostengünstiger Herstellung. Doch während die Effizienz inzwischen sehr hoch ist, stellt die Langzeitstabilität noch eine große Herausforderung dar.
Ein zentrales Problem liegt an den Grenzflächen zwischen den Materialien, insbesondere am Kontakt zwischen der Perowskitschicht und der Rückelektrode. Metallische Elektroden wie Gold können Ionen in die Perowskitschicht abgeben und so zur Alterung der Zellen beitragen. Zudem sind Metalle teuer und aufwändig in der Herstellung.
Das Projekt PeroGAIN untersucht daher Solarzellen mit kohlenstoffbasierten Rückelektroden (Graphit/Carbon), die kostengünstig, chemisch stabil und vollständig druckbar sind. Besonders im Fokus stehen neue Niedrigtemperatur-Carbonpasten (LT-C), die flexible und industrielle Herstellungsprozesse ermöglichen.
Ziel von PeroGAIN ist es, die Grenzfläche zwischen Perowskit und Carbon-Elektrode besser zu verstehen, um Effizienzverluste und Alterungsmechanismen gezielt zu minimieren. Durch moderne Charakterisierungsmethoden und Modellierung sollen die entscheidenden Faktoren identifiziert werden, die Wirkungsgrad und Stabilität bisher begrenzen. So soll das volle Potenzial langlebiger, hoch effizienter und nachhaltig produzierter Perowskit-Solarzellen erschlossen werden.
Projektpartner:
Uli Würfel, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Freiburg, Deutschland
Henry J. Snaith, University of Oxford, England
Martin Schubert, Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, Freiburg, Deutschland
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Gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - 506701742 |