In der Landschaft der erneuerbaren Energien stellt die Solarenergie den am schnellsten expandierenden Bereich dar und ist für uns von entscheidender Bedeutung den Klimawandel bekämpfen. Seine Fähigkeit, Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln, macht es zu einem Protagonisten in verschiedenen Bereichen, von der Beleuchtung bis hin zu Heiz- und Stromversorgungsgeräten.
Herkömmliche Silizium-Solarzellen sind mit einer Lebensdauer von etwa 25 Jahren ein Garant für Zuverlässigkeit. Allerdings ist es Silizium eine nicht erneuerbare Ressource, wirft Probleme der ökologischen Nachhaltigkeit auf. Darüber hinaus sind die langlebigsten Solarzellen, die reines Silizium verwenden, teuer und aufwendig in der Herstellung.
Kürzlich, Perowskite haben sich als vielversprechende Lösung erwiesen. Diese in der Natur seltenen, aber künstlich synthetisierbaren Materialien haben eine ABX3-Kristallstruktur und bestehen aus elektrisch geladenen Ionen. Perowskite bieten eine günstigere und weniger wirkungsvolle Alternative zu Silizium, ihre Haltbarkeit war jedoch bisher begrenzt.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern veröffentlichte am Wissenschaft Eine Studie, die die Karten auf dem Tisch verändern könnte. Sie haben äußerst langlebige Perowskit-Solarzellen entwickelt, Überschreiten der Stabilitätsgrenzen die die kommerzielle Nutzung dieser Materialien verlangsamt haben. Traditionelle Perowskit-Zellen sind tatsächlich Ihre Nutzungsdauer beträgt nur wenige Monate und sind anfällig für chemische und thermische Instabilität sowie empfindlich gegenüber Feuchtigkeit und Sauerstoff während der Herstellung.
Das Forschungsteam verabschiedete neue Designstrategien und konzentrierte sich dabei auf Formamidiniumiodid, das für seine hervorragende Qualität bekannt ist Lichtabsorption und thermische Stabilität. Indem sie eine lösliche Form dieses Vorläufers in eine Schicht aus 2D-Perowskiten einführten und diese Hitze aussetzten, erhielten sie „ultrastabile“ 3D-Perowskite.
Isaac Metcalf, Student der Materialwissenschaften und Nanotechnik, erklärte die Bedeutung dieser Entdeckung: „Perowskit-Solarzellen gelten als die Heiliger Gral der neuen Solartechnologie. Sie lassen sich deutlich kostengünstiger herstellen als anorganische Zellen, etwa solche aus Silizium, da sie bei niedrigen Temperaturen in Lösung verarbeitet werden können“.
Diese Innovation verspricht nicht nur Solarzellen mit einer mit Silizium vergleichbaren Lebensdauer, sondern ebnet auch den Weg dafür Massenproduktion dank Kompatibilität mit Lösungsverarbeitungsmethoden. Der mit dieser Studie erzielte Durchbruch ist bedeutend und könnte Perowskit-Solarzellen zum Erfolg führen Grad der kommerziellen Reifemit positiven Auswirkungen auf die Umwelt und die Weltwirtschaft.
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