Die neue Generation Perowskit-Solarzellen: Rückkehr Totgeglaubter?

Vor einigen Jahren wurden die ersten Perowskit Solarzellen vorgestellt. Die anfangs instabilen und nur wenig effektiven Modelle konnten damals nicht überzeugen. Eine neue Generation der Solarzellen könnte das nun ändern. Was steckt hinter dem Wandel und welche Bedeutungen hat die gestiegene Effektivität für die Energiewende?

Perowskit-Zellen – Was kann die neue Generation?

Das hohe Interesse an Perowskit in Solarzellen begründet sich anhand der Diffusionslänge, also dem Zeitraum in dem ein Elektron aktiv wirkt. (https://www.spektrum.de/news/fotovoltaik-solarzellen-aus-perowskit/1218435=) Die ersten Versuche, Perowskit in einer Solarzelle zu nutzen, produzierten nur geringe Wirkungsgrade und waren somit eher eine Enttäuschung.

Nach etwa 10 Jahren der Forschung kristallisierten sich bei der Nutzbarmachung der Perowskit-Zellen zwei amerikanische Unternehmen heraus. Oxford PV und Swift Solar arbeiten aktuell daran, als erste eine für den Markt taugliche Lösung zu finden. (https://www.mobilegeeks.de/news/neuartige-solarzellen-koennten-regenerative-energien-attraktiver-machen/) Ein massentaugliches Modell, welches die Leistungsspitzen der bisherigen auf Silikonzellen basierenden Technik übertrifft und zudem leichter und erschwinglicher ist, soll Investorenherzen höher schlagen lassen und den Energiewandel vorantreiben. Aktuell sprechen Entwickler beider Firmen von Effizienzspitzen, welche bei bis zu 33% liegen sollen. Dies entspricht einer Steigerung von etwa 4% gegenüber den bisher verbreiteten Zellen.

Bringt Perowskit den endgültigen Solaren Wandel?

Aus europäischer Perspektive ist Perowskit bisher keine wahre Alternative für die Solarzelle auf dem Dach. Der Grund liegt in der Bleihaltigkeit der Perowskit-Zellen. Blei gilt als Gefahrenstoff und wurde mit der europäischen RoHS-Richtlinie aus elektrischen Geräten verbannt. Da die größten Solarfarmen vermutlich nicht auf europäischem Boden gebaut werden, wird das europäische Verbot für Blei die Investoren wohl kaum abschrecken. Die Lösung für den europäischen Markt läge im Austausch des Bleis durch einen anderen Stoff mit ähnlicher Wirkungsweise.

Die etwa vierprozentige Steigerung der Effizienz wird den Markt rund um die Solarzellen nicht von einem Tag auf den anderen umkrempeln. Sobald stabile Lösungen gefunden sind, bedeutet die neue Technik allerdings eine Ersparnis bei der Produktion, vereinfachtes Handling der Solarzellen sowie eine effektivere Investition für größere Projekte. Die Perowskit-Zellen bedeuten somit schon jetzt einen weiteren Schritt in Richtung Energiewende. Um als neue Generation wirklich nachhaltig wirken zu können, müssen die Fragen des Recyclings und der Entsorgung allerdings final geklärt werden.

Die wirtschaftliche Bedeutung von Perowskit könnte auch für den deutschen Markt interessant sein. Selbst wenn die Fertigung und Verwendung der finalen Technik durch EU Richtlinien untersagt bliebe, besteht eine Chance im Abbau von Perowskit. Vorkommen des Minerals gibt es im Ural (Russland), Val di Susa und Val Malenco (Italien), der Eifel und dem Kaiserstuhl (Deutschland) sowie in Zermatt (Schweiz).

Perowskit-Solarzellen als Schritt in die richtige Richtung

Geringere Produktionskosten der Solarzellen, effizientere Wirkungsgrade und ein besseres Handling durch geringes Gewicht versprechen nur dann eine grünere Energie, wenn Faktoren der Entsorgung aller Bestandteile von Perowskit-Zellen geklärt werden. Für Netzwerkgebundene und -unabhängige Lösungen bietet das Mineral eine interessante Alternative, von der in näherer Zukunft noch viel zu hören sein wird. Ob Perowskit-Solarzellen einen Meilenstein für die Energiewende darstellen, bleibt bis dahin fraglich. Für Investoren bietet die Technik schon jetzt eine Möglichkeit.

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