Bahnbrechende Solarzellen versorgen die Innenbeleuchtung mit Strom.

Diese Technologie verspricht, dass stromsparende Geräte wie Tastaturen, Fernbedienungen, Alarmanlagen und Sensoren ohne Batterien betrieben werden können.

Simulation einer Perowskit-Solarzelle – Bild: perovskite-info.com

Ein internationales Forschungsteam 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 und Sensoren ohne Batterien zu ermöglichen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Silizium-Solarzellen lässt sich Perowskit so einstellen, dass es die spezifischen Wellenlängen des Innenraumlichts besser absorbiert. Allerdings weist dieses Material häufig Kristallfehler (sogenannte „Fallen“) auf, die Elektronen einfangen, den Stromfluss stören und die Degradation beschleunigen.

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

Die Erstautorin, Doktorandin Siming Huang vom UCL, erklärt: „Solarzellen weisen viele Defekte auf, wie ein bröckeliger Kuchen. Die drei von uns hinzugefügten ‚Zutaten‘ setzen den Kuchen wieder zusammen und ermöglichen so einen leichteren Stromfluss. Die kombinierte Wirkung ist stärker als die der einzelnen Komponenten.“

Dadurch erreichte die Batterie einen Wirkungsgrad von 37,6 % bei einer Beleuchtungsstärke von 1.000 Lux (entspricht der Helligkeit eines Büros) und stellte damit einen Weltrekord für eine Perowskit-Batterie mit einer Bandlücke von 1,75 eV auf, die für Innenbeleuchtung optimiert ist. Die erwartete Lebensdauer beträgt über 5 Jahre und ist damit deutlich länger als die Wochen oder Monate vorheriger Modelle.

Tests ergaben, dass der neue Akku nach über 100 Tagen noch 92 % seiner ursprünglichen Leistung aufwies, verglichen mit 76 % beim Kontrollakku. Unter extremen Bedingungen (300 Stunden kontinuierliches helles Licht bei 55 °C) behielt der neue Akku 76 % seiner Leistung, während der Kontrollakku nur noch 47 % erreichte.

Associate Professor Mojtaba Abdi Jalebi (UCL) erklärte: „Milliarden kleiner elektrischer Geräte sind derzeit auf den Batteriewechsel angewiesen, eine nicht nachhaltige Praxis. Unsere Perowskit-Solarzellen können mehr Energie gewinnen, sind langlebiger und kostengünstiger, da sie aus leicht verfügbaren Materialien hergestellt werden, der Prozess einfach ist und sie 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