Eine einfache Tasse Kaffee inspirierte eine Studie Durchbruch wer konnte Perowskit-Solar< sehen span> Zellen als Ersatz für Siliziumzellen.
UCLA-Absolvent Rui Wang trank letzten März mit Kollegen Kaffee. Wang beschloss zu testen, ob die chemische Struktur von Koffein das Hauptproblem von Perowskit lösen könnte: die Unfähigkeit, mit hellem Sonnenlicht umzugehen.
Sein Experiment hat funktioniert. Infolgedessen sind Perowskit-Solarzellen einer kommerziellen Rentabilität näher gekommen. Es öffnet auch die Tür für die Forschung andere Materialien, die – wie Koffein – das wahre Potenzial der Perowskit-Sonne freisetzen können.
Perowskit-Solarenergie: Forscher erkennen echtes Potenzial
Perowskit-Solarzellen gelten heute als die Zukunft der Solarenergietechnologie . Das liegt daran, dass sie das Potenzial haben, kostengünstiger und energieeffizienter als Silizium zu sein.
Perowskit ist ein Mineral, aber der Name bezieht sich auch auf Materialien, die seine kristalline Struktur teilen. Tatsächlich können billige, leicht verfügbare Elemente wie Blei und Jod Perowskit- wie Strukturen.< span> Perowskit-Zellen sind daher billiger und einfacher herzustellen als Siliziumzellen, das Problem ist ihre Instabilität.
Die eigentliche Forschung begann 2010, als die Perowskit-Technologie in Bezug auf Kosten und Leistung fast mit Silizium konkurrierte.
Die Struktur von Perowskit-Materialien macht Solarzellen sehr effektiv bei der Umwandlung von Licht in Elektrizität. Bis jetzt wurde es jedoch durch direktes und konstantes Sonnenlicht schnell abgebaut, wodurch die Leistung von< span> Solarmodulen deutlich reduziert . span>
Das Experiment: Koffein erhöht die Stabilität von Perowskit
Der UCLA-Ingenieursprofessor Yang Yang leitete die koffeinbasierte Forschung. Er sagt, dass Perowskit-Solarzellen nun einen Schritt näher an eine Lebensdauer von 20 oder 30 Jahren gekommen sind, wie herkömmliche Solarzellen .
Das Forschungsteam fügte einer flüssigen Lösung aus Dimethylformamid, Methylammoniumiodid und Bleiiodid Koffein hinzu. Dann stellten sie einen Glasfilm her und bauten ihn in eine Solarzelle ein.
Bei einer Erwärmung auf 85 °C fanden Forscher heraus, dass das Gerät seine thermische Stabilität fast 55 Tage lang beibehielt. Außerdem bewahrte es 86 % der aufgenommenen Energie. span>
Eine vergleichbare Zelle ohne Koffein behielt nach 175 Stunden nur 60 Prozent ihrer Energieumwandlungseffizienz.
Weitere Forschung für die Massenproduktion von Perowskit erforderlich
Laut Yang ist Koffein nur der Anfang. Ähnliche Materialien können jetzt untersucht werden, um Perowskit-Solarzellen in die kommerzielle Produktion zu bringen.
Vielleicht gibt es andere Verbindungen, die noch effizienter funktionieren, sagt er.