StaPeLu

Stabilitätsuntersuchungen von Perowskit-Solarzellen mittels Photo-Lumineszenz-Mikroskopie

Kurzbeschreibung

Perowskit-Solarzellen zeigen hohe Wirkungsgrade aber bisher geringe Stabilitäten. Um die Langzeit-Stabilität zu verbessern, adressiert das Vorhaben extrinsische und intrinsische Strategien zur Reduzierung der alterungsbedingten Materialdegradationen. Neben Laminierungsverfahren (sogenannte Verkapselungen), die die Umwelteinflüsse reduzieren, sollen stabilitätsfördernde Modifikationen der Perowskitmaterialien und Bauelementzusammensetzungen getestet werden. Der Fokus liegt dabei auf Materialien, die mit großflächigen Beschichtungsmethoden hergestellt werden, um die Kompatibilität zu industriellen Verfahren zu gewährleisten. Die Wirksamkeit der stabilitätsfördernden Strategien soll mittels bildgebender Photolumineszenz-Spektroskopie analysiert werden. Metalhalogenid-Perowskit-basierte Bauelemente verschiedener kompositioneller Zusammensetzung und Grenzflächenmodifikationen sowie unterschiedlicher Verkapselungsmaterialien und -methoden werden gezielt Stresstests mit kontrollierten Sauerstoff- oder Feuchtebedingungen, Beleuchtungsniveaus und Temperaturbedingungen unterzogen. Mit spektral- und zeitaufgelösten Photolumineszenzmikroskopischen Verfahren werden 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.

Projektinfos

Projektlaufzeit

01.04.2021 bis 31.03.2023

Förderlinie