Bahnbrechende Solarzellen nutzen Innenbeleuchtung

Diese Technologie verspricht, dass Geräte mit geringem Stromverbrauch wie Tastaturen, Bedienelemente, Alarme, Sensoren usw. ohne Batterien funktionieren können.

Simulation von Perowskit-Solarzellen – Foto: perovskite-info.com

Ein internationales Team unter der Leitung des University College London (UCL) hat eine robustere Perowskit-Solarzelle entwickelt, die effizient Energie aus Innenraumlicht gewinnen kann. Diese Technologie verspricht, den Betrieb von Geräten mit geringem Stromverbrauch wie Tastaturen, Fernbedienungen, Alarmanlagen, Sensoren usw. ohne Batterien zu ermöglichen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen lässt sich die Zusammensetzung von Perowskit so anpassen, dass bestimmte Wellenlängen des Innenraumlichts besser absorbiert werden. Allerdings weist das Material häufig Kristallfehler (sogenannte „Fallen“) auf, die Elektronen einfangen, den Stromfluss behindern und so die Degradation beschleunigen.

In der in Advanced Functional Materials veröffentlichten Studie kombinierte das Team drei Chemikalien, um diesen Defekt zu verringern, darunter RbCl (Rubidiumchlorid), das dazu beiträgt, dass die Perowskitkristalle gleichmäßig wachsen und Spannungen reduzieren, sowie zwei weitere Chemikalien, die Iodid- und Bromidionen stabilisieren und so verhindern, dass diese sich trennen und die Leistung beeinträchtigen.

Die Hauptautorin, UCL-Doktorandin Siming Huang, erklärt: „Die Solarzelle weist viele Defekte auf, wie ein in Stücke geschnittener Kuchen. Die drei von uns hinzugefügten ‚Zutaten‘ haben den Kuchen wieder zusammengefügt und ermöglichen so einen leichteren Stromfluss. Die kombinierte Wirkung ist stärker als die Wirkung jeder einzelnen Komponente.“

Dadurch erreichte die Zelle einen Wirkungsgrad von 37,6 % bei einer Beleuchtungsstärke von 1000 Lux (entspricht der Helligkeit eines Büros) und stellte damit einen Weltrekord für eine Perowskit-Solarzelle mit einer Bandlücke von 1,75 eV auf, die für die Innenraumbeleuchtung optimiert ist. Die erwartete Lebensdauer beträgt über 5 Jahre und ist damit deutlich höher als die Wochen oder Monate bisheriger Modelle.

Tests ergaben, dass die neue Batterie nach über 100 Tagen noch 92 % ihrer ursprünglichen Leistung aufwies, verglichen mit 76 % bei der Kontrollprobe. Unter extremen Bedingungen (300 Stunden kontinuierliche starke Beleuchtung bei 55 °C) behielt die neue Batterie 76 % ihrer Leistung, während die Kontrollprobe nur noch 47 % erreichte.

Associate Professor Mojtaba Abdi Jalebi (UCL) sagte: „Milliarden kleiner, energieverbrauchender Geräte sind derzeit auf den Batteriewechsel angewiesen, was eine nicht nachhaltige Praxis ist. Unsere Perowskit-Solarzellen könnten mehr Energie gewinnen, länger halten und weniger kosten, da sie aus gängigen Materialien hergestellt werden, ein einfaches Herstellungsverfahren aufweisen und sogar wie eine Zeitung gedruckt werden können.“

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VNA

Quelle: https://tuoitre.vn/dot-pha-pin-mat-troi-dung-anh-sang-trong-nha-20250812135955421.htm