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Die neusten Forschungsergebnisse des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des U.S. Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory (NREL) beleuchten die zentrale Rolle von Vakuumverfahren in der Weiterentwicklung und Kommerzialisierung von Perowskit-Solarzellen. Diese Erkenntnisse könnten einen entscheidenden Schritt in Richtung Marktreife dieser Technologie darstellen.
Perowskit-Solarzellen, bekannt für ihre hohen Wirkungsgrade, stehen kurz vor der Markteinführung. Eine Studie des KIT und des NREL hat nun gezeigt, dass Vakuumverfahren einen effektiveren Weg zur Massenproduktion dieser Solarzellen darstellen könnten als die in Forschungslaboren verbreiteten lösungsmittelbasierten Methoden, denn sie bieten eine bessere Prozesskontrolle und Skalierbarkeit.
Die Studie weist darauf hin, dass sich 98% der Forschungsarbeiten im Jahr 2022 auf lösungsmittelbasierte Verfahren konzentrierten, während die industriell bewährten Vakuumverfahren weniger Beachtung fanden. Bei der lösungsmittelbasierten Herstellung werden organische und anorganische Salze in Lösungsmitteln gelöst und auf Substrate aufgetragen. Vakuumverfahren hingegen nutzen trockene, lösungsmittelfreie Prozesse, bei denen Materialien in einem Vakuum sublimiert und auf Substratoberflächen kondensiert werden.
Die Studie betont, dass Vakuumverfahren zwar anfänglich höhere Investitionskosten verursachen, aber aufgrund ihrer Wiederholbarkeit, einfachen Prozesskontrolle und Skalierbarkeit für die Massenproduktion besser geeignet sind. Diese Verfahren könnten den Wirkungsgrad weiter steigern und die Abscheidungsgeschwindigkeit erhöhen, was sie für die kommerzielle Produktion attraktiv macht.
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