Forschungsgruppen auf der ganzen Welt haben erkannt, dass Perowskit eines der vielversprechendsten Materialien für die Entwicklung billiger, umweltfreundlicher und effizienter Solarzellen ist: In nur wenigen Jahren ist die Effizienz der Stromumwandlung von einigen Prozentpunkten auf über 22% gestiegen. Der Perowskit-Leiter für Solarzellen, Feng Gao, Dozent an der Universität Linkoping, wurde im Herbst 2017 zum Forscher am Wallenberg-Institut ernannt, um bleifreie Doppelperowskite zu entwickeln, die einwertige Metalle und dreiwertige Metalle anstelle von zweiwertigem Blei verwenden.
Die Postdoktoranden Weihua Ning und Feng Wang von der Fakultät für Biomolekulare und Organische Elektronik der Universität Linkoping entwickelten erfolgreich eine zweischichtige dichte kristalline Einschichtfolie aus Perowskit, die sehr hochwertig ist und als aktive Schicht in Solarzellen verwendet werden kann. absorbieren Sonnenlicht in Solarzellen und erzeugen Ladungsträger.
"Unsere Kollegen von der Nanyang Technological University in Singapur haben gezeigt, dass Ladungsträger lange Diffusionslängen in Materialien aufweisen, was eine notwendige Voraussetzung für Materialien ist, die für Solarzellen geeignet sind", sagte Feng Gao.
Allerdings ist die Energieumwandlungseffizienz von Solarzellen immer noch sehr gering - nur etwa 1% der Sonnenenergie wird in Strom umgewandelt - Feng Gao und Weihua Ning sorgen sich nicht.
"Wir haben bereits den ersten Schritt gemacht und eine Methode zur Herstellung aktiver Schichten entwickelt. Wir haben einige gute Ideen, wie wir die Effizienz in naher Zukunft steigern können", sagte Feng Gao.
Weihua Ning stimmte dieser Aussage ebenfalls zu.
Forscher haben berechnet, dass mehr als 4.000 verschiedene Materialkombinationen Doppelperowskite bilden können, und sie werden theoretische Berechnungen verwenden, um die am besten geeignete Kombination für Solarzellen zu bestimmen.
Dieser Durchbruch in der Dual-Perowskit-Forschung ist auch ein Ergebnis eines gemeinsamen Ph.D.-Programms in Material- und Nanowissenschaft / Technologie zwischen der Linkoping University und der Nanyang Technological University.
‚Dieses Papier ist ein Nebenprodukt der Nanyang Technological University und die Universität Linköping gemeinsamen Promotionsprogrammes in Frage. Zwei Doktoranden wurden jeder rekrutiert in diesem Projekt zu beteiligen. Dies ist ein guter Anfang des Programms.‘ Nanyang Technological University, sagte Professor Tze Chien Sum .
"Wir ergänzen uns und das Team um Professoren der Nanyang Technological University ist ein Experte für Photophysik. Wir sind Experten für Materialwissenschaften und Gerätephysik", sagte Feng Gao.
Die Forschungsergebnisse werden in den hochmodernen Materialien der renommierten wissenschaftlichen Zeitschriften veröffentlicht.