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Perowskit-Solarzellen

Zukunftstechnologie: Perowskit-Solarzellen

Von Louis-F. Stahl

(30. Juni 2022) Die Effizienz von siliziumbasierten Photovoltaikmodulen ist über die letzten Jahre stetig gestiegen und erreicht inzwischen bis zu 22 Prozent. Große Sprünge sind mit der nahezu ausgereizten Siliziumtechnik physikalisch nicht mehr möglich. Immer wieder machen jedoch angebliche Wundererfindungen in den Medien Schlagzeilen – teilweise wird von abenteuerlichen 1.000 Prozent Wirkungsgradsteigerung berichtet... unter Laborbedingungen mit Laserlicht anstelle von Sonnenlicht. Eine Technologie, die derzeit tatsächlich den Schritt vom Laborwunder zur kommerziellen Fertigung durchlebt, sind sogenannte „Perowskit-Solarzellen“.

754 Perowskit-Solarzellen bei Oxford PV in Brandenburg an der Havel / Foto: Oxford PV Germany GmbH

Herstellung erster Perowskit-Solarzellen bei Oxford PV in Brandenburg an der Havel

Perowskite sind relativ häufig vorkommende Minerale, deren Nutzbarmachung deutlich weniger energieintensiv als die Herstellung von Solarsilizium ist. Entdeckt und patentiert wurde die Verwendung von Perowskiten zur Solarstromerzeugung im Jahr 1999 in Japan. Über die Jahre wurde die Technik stetig weiterentwickelt und erreicht inzwischen Wirkungsgrade von rund 20 Prozent. Da Silizium eher den langwelligen, rötlichen Teil des Sonnenlichtes in Strom umwandeln kann und Perowskite den eher kurzwelligeren, bläu­lichen Sonnenlichtanteil, verwundert es nicht, dass Forscher seit Jahren insbesondere an der Kombination beider Materialien arbeiten. Den aktuellen Weltrekord hält eine solche Tandemzelle des Herstellers „Oxford PV“ mit einem Wirkungsgrad von 29,52 Prozent. Gleichwohl warnen die meisten Forscher vor zu hohen Erwartungen: Die neuen Zellen sind noch nicht langzeitstabil – meist liegt die erwartete Lebensdauer zwischen 5 und 15 Jahren verglichen mit über 30 Jahren bei den etablierten Siliziumzellen.

In den letzten Monaten haben mehrere Unternehmen mit der Fertigung von Perowskit-Solarzellen in kleinem Umfang begonnen. Darunter Saule Technologies in Polen, EMC in den USA, Microquanta und Utmolight in China sowie das britische Unternehmen Oxford PV im deutschen Brandenburg an der Havel. Oxford PV strebt zudem in Kooperation mit dem etablierten PV-Modulhersteller Meyer Burger an, in wenigen Monaten mit der Herstellung erster Glas-Glas-Tandemzellenmodule mit 425 Watt Leistung zu beginnen, die eine Lebenserwartung von rund 25 Jahren aufweisen sollen.

letzte Änderung: 13.02.2024