Interface tailoring and modelling for perovskite solar cells
Beschreibung
Die negativen Auswirkungen des Klimawandels werden immer deutlicher. Der Hauptgrund für den Klimawandel ist unsere nicht nachhaltige Lebensweise, insbesondere die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Trotz der dramatischen Situation scheint die Menschheit nicht bereit zu sein, ihre energieverbrauchenden Gewohnheiten drastisch zu ändern. Daher ist eine schnelle technologische Lösung die einzige Möglichkeit, die schwerwiegendsten Folgen abzumildern. Hier kommt die Photovoltaik ins Spiel, die im Betrieb kaum CO2-Emissionen verursacht. Allerdings wird bei der Herstellung herkömmlicher Siliziummodule CO2 freigesetzt und bei der Veredelung des Siliziums und der Herstellung der Wafer viel Energie benötigt. Dieser Nachteil könnte durch Dünnschichttechnologien überwunden werden, die bei der Herstellung viel weniger Material und Energie benötigen. Am vielversprechendsten sind hier Metallhalogenid-Perowskite aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften, obwohl sie aus einer Lösung und mit Vorläufern von viel geringerer Reinheit als Silizium hergestellt werden.
Die Wirkungsgrade von Perowskit-Solarzellen erreichen mehr als 25 % und in Tandemzellen sogar mehr als 30 %. Es bleibt jedoch eine Herausforderung, eine hohe Langzeitstabilität zu erreichen. Neben externen Faktoren wie Feuchtigkeit sind mobile Ionen im Perowskit, Phaseninstabilitäten und Reaktionen mit anderen enthaltenen Materialien weitere Ursachen. All diese Eigenschaften hängen mit den Grenzflächen zwischen Schichten in den Solarzellen zusammen. Bei einer so dünnen Schicht (Perowskit) sind die Grenzflächen für das Gesamtverhalten der Solarzelle ausschlaggebend.
Ziel dieses Projektes ist es, stabile Perowskit-Solarzellen durch eine ganzheitliche Strategie zur Anpassung und zum Verständnis der oberen und unteren Grenzfläche einschliesslich von Verspannung des Perowskits zu erreichen.
Eckdaten
Projektleitung
Projektpartner
Inha University
Projektstatus
laufend, gestartet 03/2024
Institut/Zentrum
Institute of Computational Physics (ICP)
Drittmittelgeber
Bilaterale Programme SNF / Korean-Swiss Science and Technology Programme (KSSTP) 2023
Projektvolumen
247'560 CHF