Von beeindruckender Stabilität bis hin zu vielversprechenden Ergebnissen – der Weg zur Kommerzialisierung von Metal-Halid-Perowskitsolarzellen (MHPSCs) könnte bald leichter werden. Eine neue Studie, veröffentlicht in Nature Photonics, hat gezeigt, dass beschleunigte Innenstabilitätstests die Zuverlässigkeit von MHPSCs unter realen Bedingungen im Freien vorhersagen können.
MHPSCs sind eine vielversprechende, kostengünstige und dünnfilmige photovoltaische (PV) Technologie. Sie erreichen beeindruckende Wirkungsgrade sowohl für Einzel- als auch für Tandem-Anwendungen. Um diese Technologie zur Marktreife zu bringen, ist es jedoch wichtig zu verstehen, wie sich die Zellen unter den komplexen Bedingungen im Freien, wie zum Beispiel Licht, Wärme und Feuchtigkeit, verhalten.
Die Studie zeigt, dass die Degradation, also der Abbau der Leistung, der Zellen unter Beleuchtung und erhöhter Temperatur gute Hinweise auf ihre Zuverlässigkeit im Freien gibt. Durch die Verbesserung der ionenblockierenden Eigenschaften einer bestimmten Schicht in der Zelle konnte die betriebsstabilste Temperatur von 50°C bis 85°C um das 2,8-fache erhöht werden. Die Zellen erreichten eine erstaunliche Lebensdauer von über 1000 Stunden bei 85°C und fast 8200 Stunden bei 50°C, bei einer erwarteten 20%igen Degradation.
Die Ergebnisse dieser Studie sind vielversprechend für die Weiterentwicklung von MHPSCs und könnten eine wichtige Rolle bei der Beschleunigung des Entwicklungsprozesses spielen. Durch die Verwendung von beschleunigten Innenstabilitätstests können Wissenschaftler und Ingenieure gezielt an der Verbesserung der Zuverlässigkeit von MHPSCs arbeiten, ohne auf langwierige Outdoor-Tests angewiesen zu sein.
Die Forscher betonen auch die Bedeutung der Schnittstelle zwischen bestimmten Schichten in der Zelle, nämlich Indium-Zinn-Oxid (ITO), selbst-assemblierten Monoschichten (SAM) und Perowskit. Diese Schnittstelle hat einen signifikanten Einfluss auf die Stabilität und Funktionsweise der Zelle.
Die Ergebnisse dieser Studie sind vielversprechend und könnten den Weg zur kommerziellen Nutzung von MHPSCs ebnen. Weitere Forschungen und Entwicklungen sind erforderlich, um die Leistung und Zuverlässigkeit dieser vielversprechenden Technologie weiter zu verbessern.
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