Kesterit macht Solarzellen noch effizienter
Ladungsträger-Rekombination mithilfe des sogenannten Wasserstoff-Temperungs reduzierbar
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Solarmodul: Kesterit macht Solarzellen noch effizienter (Foto: pixabay.com, Bru-nO) |
Sydney (pte024/31.01.2025/13:59)
Das Halbleitermaterial Kesterit (CZTS) absorbiert Licht hocheffizient und könnte Photovoltaik-Technologien revolutionieren. Im Gegensatz zu Silizium ist CZTS ungiftig und besteht aus Elementen, die auf der Erde in großen Mengen vorhanden sind. Dies macht es zur nachhaltigen und kostengünstigen Alternative für Solarzellen, so die University of New South Wales.
Bandlücke geschlossen
Die Forscher der Hochschule haben untersucht, ob sich die Auswirkungen der Ladungsträger-Rekombination in Kesterit-Solarzellen mit großer Bandlücke durch das sogenannte Wasserstoff-Temperung abschwächen lassen.
Ihr in "Nature Energy" veröffentlichter Artikel zeigt, dass diese Technik die Sammlung von Ladungsträgern in CZTS verbessern kann, indem sie Sauerstoff und Natrium in den CZTS-Schichten neu verteilt. "CZTS ist ein besonders vielversprechender Kandidat als obere Zelle in Tandem-Solarzellen", sagt Forschungsleiter Kaiwen Sun.
Breite Anwendungspalette
Im Rahmen ihrer Studie hat Suns Team seine Wasserstoff-Temperungsmethode auf eine kadmiumfreie CZTS-Solarzelle angewendet. Dabei stellte es fest, dass diese Technik die Leistung der Solarzelle signifikant verbesserte und eine Rekordeffizienz von 11,4 Prozent erreichte.
"Unsere vorgeschlagene Technik ist nicht nur auf CZTS beschränkt, sondern hat auch vielversprechende Ergebnisse bei anderen Dünnschicht-Solarzellen wie CIGS gezeigt. Dies könnte den Weg für effizientere und nachhaltigere Solarenergielösungen ebnen", meint Sun.
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