Schmelzbare Perowskitsabsorber – effiziente, druckbare Solarmodule mit niedrigstem CO2-Fußabdruck
Der Ausbau der erneuerbaren Energien ist heute nicht nur eine Option, sondern eine lebenswichtige Voraussetzung für eine nachhaltige Energieversorgung der wachsenden Bevölkerung. Um das gesamte Potenzial der PV zu erschließen, müssen neuartige Solarmodule mit geringerem CO2-Fußabdruck, niedrigeren Kosten und weniger aufwendigen und energieintensiven Herstellungsverfahren entwickelt werden. Ein potenzieller Kandidat für die nächste Generation der Photovoltaik sind die Perowskitsolarzellen.
Das Ziel des Promotions ist die Entwicklung von graphit-basierten Perowskitsolarzellen mit zurzeit 10% Wirkungsgrad auf kleinen Laborzellen hin zu seriellverschalteten Modulen mit 15% Wirkungsgrad bei einer DIN-A5 Modulgröße. Hierfür soll die neue Methode der gas unterstützten Bildung einer Perowskit-Schmelze (Molten Salt) und kontrollierten Kristallization angewandt, verstanden und weiterentwickelt werden.
Im ersten Jahr meiner Promotion konzentrierte ich mich darauf, ein tieferes Verständnis des Schmelzprozesses von Perowskit zu erlangen, der zum Füllen der Glas-Glas-verkapselten Zellen auf Graphitbasis verwendet werden kann. Danach standen die Quantifizierung der Energieverluste in Zellen und die Suche nach Methoden zur Verbesserung der Ladungsträgerdynamik im Mittelpunkt der Forschung im zweiten Jahr meiner Promotion. Außerdem habe ich mit der Entwicklung des Modulherstellungsprozesses begonnen, der im Laufe des nächsten Jahres in Bezug auf den Wirkungsgrad der Leistungsumwandlung und die Langzeitstabilität optimiert werden soll.