Sie sind preiswert, vielseitig und versprechen hohe Ausbeute: Perowskit-Solarzellen sind die derzeit spannendste neue Technologie, um grünen Strom sehr günstig aus Sonnenlicht zu erzeugen.
In den fünf Jahren ihrer Entwicklung haben die Zellen im Labor einen Wirkungsgrad von mehr als 20 Prozent erreicht – heute übliche Silizium-Technik erreichte diesen Wert erst nach Jahrzehnten.
Pilotfertigung schon 2016Kein Wunder, dass mehrere Solarunternehmen schon in den Startlöchern stehen, um die neuartigen Zellen zu produzieren – darunter Dyesol aus Australien. Kürzlich gaben die Australier eine Absichtserklärung zusammen mit der türkischen Entwicklungsbank bekannt. Demnach soll 2018 in der Türkei die Massenfertigung der Perowskit-Zellen beginnen.
„Wir wollen die Technologie so schnell wie möglich auf den Markt bringen“, sagt Richard Caldwell, Managing Director von Dyesol, im Gespräch mit Wiwo Green.
Die Pläne sind ambitioniert: Ende des Jahres will Dyesol zusammen mit dem türkischen Solarunternehmen Nesli einen ausführlichen Geschäftsplan präsentieren. Im Jahr 2016 soll dann mit Investitionen von 1,9 Millionen US-Dollar die Pilotfertigung in der Türkei starten.
Zeigt sie die gewünschten Ergebnisse, soll bis 2018 mit finanzieller Hilfe der Entwicklungsbank eine 600-Megawatt-Fabrik in der türkischen Stadt Mersin gebaut werden. 2500 neue Arbeitsplätze sollen dort entstehen. Es wäre eine der größten Solarfabriken der Welt.
Einen Haken hat die Technik allerdings: Bisher zersetzen sich die Zellen sehr schnell, wenn sie Feuchtigkeit ausgesetzt sind. Die Ingenieure arbeiten daran, das Problem zu lösen.
"Wir machen gute Fortschritte in unseren frühen Stabilitäts- und Haltbarkeitstests", sagt Dyesol-Chef Caldwell. Im Januar hat sich das Unternehmen für fünf Millionen Euro eine Versiegelungstechnik gesichert, die Forscher an der Universität Porto in Portugal entwickelten.
Fehlerhafte KristallstrukturAuch bei der Effizienz der Zellen gibt es noch Verbesserungspotenzial. Wie sich das heben lässt, erklären Forscher der Universitäten Washington und Oxford in einem aktuellen Aufsatz im Fachmagazin Science.
Die Forscher entdeckten mit einem sogenannten Konfokalmikroskop (ein spezielles Lichtmikroskop, das Biologen häufig verwenden) bisher unerkannte fehlerhafte Stellen in der Kristallstruktur der Perowskit-Filme. An diesen Stellen wandelt die Solarzelle Licht schlechter in elektrische Ladung um.
Die Forscher entwickelten daraufhin eine simple chemische Methode, mit der sich die fehlerhaften Stellen aktivieren lassen. Damit könnten Unternehmen künftig also noch effizientere Perowskit-Solarzellen herstellen.
Wie viel mehr an Energieausbeute die Methode genau bringt, teilten die Forscher zwar nicht mit. Dennoch ist die Meldung ein weiterer wichtiger Baustein auf dem Weg zur Kommerzialisierung der Technik.
Andere Forscher, etwa am berühmten Massachusetts Institute of Technology und an der Universität Stanford, wollen Perowskite nutzen, um konventionelle Silizium-Zellen aufzuputschen.
Diese sogenannte Tandem-Zellen, die aus einer Silizium- und einer Perowskit-Schicht bestehen, zeigten zuletzt im Labor vielversprechende Wirkungsgrade. Der Vorteil: Die Tandem-Zellen könnten eines Tages so effizient werden wie bisher sehr teure Hochleistungszellen - aber deutlich billiger sein.
