Photovoltaik: Australisches Forscherteam macht wichtige Entdeckung für die nächste Solarzellen-Generation

Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Dr. Udo Bach an der Monash University in Australien hat erstmals eine innovative Methode entwickelt, um den Leistungs-Output der nächsten Photovoltaik-Generation zu erhöhen. Die Monash-Wissenschaftler haben gemeinsam mit Kollegen der Universitäten in Wollongong, (Australien) und Ulm Tandemzellen aus farbstoffsensibilisierten Solarzellen hergestellt, die einen dreimal höheren Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung gegenüber bisherigen Tandemzellen dieser Art aufweisen, berichtet der Australisch-Neuseeländische Hochschulverbund in einer Pressemitteilung. Der Schlüssel zu dieser Innovation lag laut Bach in der Entdeckung eines neuen, effizienteren Farbstoffes, der den Betrieb von invertierten farbstoffsensibilisierten Solarzellen deutlich effizienter macht.
Laut Bach könnte dieser Durchbruch die Zellen zu einer guten und konkurrenzfähigen Alternative zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen machen.

Zwei Arten farbstoffsensibilisierter Solarzellen gestapelt
Der Tandem-Ansatz – das Stapeln mehrerer Solarzellen – wurde bei traditionellen Photovoltaik-Anlagen bereits erfolgreich zur Maximierung der Energieausbeute angewandt. Hierfür gab es bei farbstoffsensibilisierten Solarzellen bisher jedoch Hindernisse, da es kein Verfahren zur Schaffung eines invertierten Systems gab, bei dem die Farbstoffmoleküle – wenn Licht auf sie trifft – positive Ladungen effizient an einen Halbleiter weitergeben konnten. In seinem Projekt stapelte das Forscherteam zwei Arten von farbstoffsensibilisierten Solarzellen – eine invertierte und eine Standardzelle. Dadurch konnten sie erstmals eine Tandemzelle schaffen, die die Effizienz ihrer einzelnen Komponenten überstieg. „Indem wir einen Weg gefunden haben, invertierte farbstoffsensibilisierte Solarzellen sehr effizient arbeiten zu lassen, haben wir der Schaffung von farbstoffsensibilisierten Tandemzellen als wirtschaftliche Alternative die Tür geöffnet“, erläutert Bach die Bedeutung der Arbeit.
„Auch wenn diese neue Tandemtechnologie noch in den Kinderschuhen steckt, ist ein erster wichtiger Schritt in Richtung der Entwicklung der nächsten Solarzellengeneration getan, die günstig und mit energieeffizienten Produktionsmethoden hergestellt werden kann“, fasst Bach zusammen.