Die geringe Stabilität der Perowskit-Materialien und die kurze Lebensdauer der PV-Module verhindern noch eine breitere Kommerzialisierung dieser Technologie. Darüber hinaus enthalten die derzeit leistungsfähigsten Perowskit-Solarzellen Blei, das gesundheits- und umweltschädlich ist. Gemäß der RoHS-Richtlinie der Europäischen Union sind gefährliche Stoffe wie Blei in elektrischen und elektronischen Geräten zu vermeiden. Für Blei liegt die zulässige Höchstkonzentrationen in homogenen Werkstoffen bei 0,1 Gewichtsprozent. Daher sind weitere Entwicklungen im Bereich der Materialen erforderlich, um den Anteil an Blei in Perowskit-Solarzellen zu verringern oder zu beseitigen und gleichzeitig die Effizienz und Stabilität zu erhalten.

Perowskit-Solarzellen mit weniger Blei

„Perowskit-Solarzellen nachhaltiger und effizienter zu machen, um die Umwelt weniger zu belasten, ist das zentrale Ziel im Projekt SUNREY. Dafür entwickeln wir Materialien mit geringem Bleigehalt“, sagt Armin Wedel, der das EU-Projekt koordiniert und den Forschungsbereich Funktionale Polymersysteme am Fraunhofer IAP im Potsdam Science Park leitet. SUNREY steht für „Boosting SUstaiNability, Reliability and EfficiencY of perovskite PV through novel materials and process engineering“ (Verbesserung der Zuverlässigkeit und Effizienz von Perowskit-Photovoltaik durch neue Materialien und Prozesse).

Neben der Entwicklung neuartiger Perowskite mit reduziertem Bleigehalt werden im Projekt weitere Ziele verfolgt. Stabilere und effizientere Materialien, neuartige Ladungstransport- und Elektrodenmaterialien, kosteneffiziente Abscheidungstechniken, Barrieren und Verkapselung von Bauelementen sowie Prozessoptimierung. Die Simulation von Bauteil- und Degradationsmechanismen ist ein zentrales Instrument zur Erreichung dieser Ziele. Lebenszyklus‑, Kreislauf- und Stabilitätsanalysen sowie Lebensdaueranalysen unter realistischen Laborbedingungen in einem akkreditierten Labor begleiten diese Entwicklung.

SUNREY wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizon Europe der Europäischen Union im Rahmen der Green Deal Initiative mit 4,25 Millionen Euro gefördert. Das dreijährige Projekt startete am 1. November 2022 und wird vom Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP in Potsdam koordiniert. Das SUNREY-Konsortium besteht aus 13 europäischen Partnern, darunter Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industrieunternehmen.

8.3.2023 | Quelle: Fraunhofer IAP | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH