Perowskit-Solarzellen zeigen hohe Wirkungsgrade aber bisher geringe Stabilitäten. Um die Langzeit-Stabilität zu verbessern, adressierte das Vorhaben extrinsische und intrinsische Strategien zur Reduzierung der alterungsbedingten Materialdegradationen. Neben Laminierungsverfahren (sogenannte Verkapselungen), die die Umwelteinflüsse reduzieren, sollten stabilitätsfördernde Modifikationen der Perowskitmaterialien und Bauelementzusammensetzungen getestet werden.

Der Fokus lag dabei auf Materialien, die mit großflächigen Beschichtungsmethoden hergestellt werden, um die Kompatibilität zu industriellen Verfahren zu gewährleisten. Die Wirksamkeit der stabilitätsfördernden Strategien sollte mittels bildgebender Photolumineszenz-Spektroskopie analysiert werden. Metal-halogenid-Perowskit-basierte Bauelemente verschiedener kompositioneller Zusammensetzung und Grenzflächenmodifikationen sowie unterschiedlicher Verkapselungsmaterialien und -methoden wurden gezielt Stresstests mit kontrollierten Sauerstoff- oder Feuchtebedingungen, Beleuchtungsniveaus und Temperaturbedingungen unterzogen.

Mit spektral- und zeitaufgelösten Photolumineszenzmikroskopischen Verfahren wurden in dem vom IFAF Berlin geförderten Projekt die Auswirkungen auf die Stabilität der morphologischen und opto-elektronischen Eigenschaften der Perowskit-Bauteile untersucht. Aus dem spezifischen Langzeit-Degradationsverhalten werden degradationsvermindernde Maßnahmen abgeleitet, um durch Optimierung der Materialzusammensetzungen und Verkapselungsverfahren die Langzeitstabilität der Bauteile zu maximieren.

• Prof. Dr. Andreas Bartelt (Projektleitung)

• Dr. Lorenzo Angiolini (Projektmitarbeiter_in)

IFAF - Institut für angewandte Forschung Berlin e. V.

• Beuth Hochschule für Technik Berlin (BHT)
• Becker & Hickl GmbH
• Helmholtz-Zentrum Berlin - HySPRINT Innovation Lab -

IFAF VERBUND Förderlinien 1 und 4

https://www.ifaf-berlin.de/projekte/stapelu/