Wissenschaftler aus Großbritannien, China und der Schweiz haben eine neue Generation von Perowskit-Solarzellen entwickelt, die künstliches Licht mit einer Rekordeffizienz von 37,6 % in Elektrizität umwandeln können. Diese Innovation verspricht, die Energieversorgung kleiner Geräte und Sensoren zu revolutionieren und könnte die Abhängigkeit von herkömmlichen Batterien erheblich reduzieren.
Die neuen Solarzellen wurden speziell für die Nutzung des Spektrums künstlicher Lichtquellen wie Bürobeleuchtung optimiert. Ein Schlüsselfaktor für die gesteigerte Leistung ist die Bekämpfung von Defekten im Kristallgitter des Perowskits, die als „Fallen“ für Elektronen wirken. Die Forscher entwickelten eine „Triple Passivation Treatment“ (TPT) mit drei chemischen Zusatzstoffen, darunter Rubidiumchlorid. Diese Behandlung fördert ein gleichmäßigeres Kristallwachstum, reduziert interne Spannungen und stabilisiert Ionen, was zu einem reibungsloseren Elektronenfluss führt.
Die verbesserten Zellen zeigten eine bemerkenswerte Stabilität. Nach 100 Tagen Lagerung unter Bürobeleuchtung behielten sie 92 % ihrer Leistung. Selbst unter anspruchsvollen Bedingungen von 55 °C und intensiver Beleuchtung für 300 Stunden blieben 76 % ihrer Kapazität erhalten, während herkömmliche Perowskit-Zellen unter ähnlichen Bedingungen auf 47 % fielen.
Diese Entwicklung ist besonders relevant für das Internet der Dinge (IoT) und die wachsende Zahl vernetzter Geräte, die oft nur geringe Energiemengen benötigen. Die Fähigkeit, diese Geräte zuverlässig über die vorhandene Innenbeleuchtung mit Strom zu versorgen, könnte Batteriewechsel überflüssig machen und somit Kosten sowie elektronischen Abfall reduzieren. Die Forscher erwarten eine Lebensdauer der neuen Panels von über fünf Jahren und verhandeln derzeit mit Partnern für die Massenproduktion und Markteinführung.