Ein Forschungsteam unter der Leitung von Ye Jichun am Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat erfolgreich ein neuartiges, multifunktionales, käfigartiges Ammoniumdichlorid-Molekül entwickelt, das die Leistung von Perowskit-Solarzellen signifikant verbessern kann. Diese Forschung eröffnet einen neuen technischen Weg zur Realisierung hocheffizienter und stabiler Perowskit-Solarzellen durch die Reduzierung von Grenzflächenenergieverlusten.

Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen haben aufgrund ihrer theoretischen Effizienzvorteile und ihres Kostenpotenzials das Interesse der wissenschaftlichen Gemeinschaft geweckt. Um das Problem der Energieverluste an der Grenzfläche in Perowskit-Deckschichtzellen mit großer Bandlücke zu lösen, integrierte das Forschungsteam innovativ eine neuartige Molekularstruktur in die Perowskit/C60-Grenzfläche. Diese Perowskit-Solarzellentechnologie reduziert effektiv die Energieverluste beim Energietransfer, indem sie Dünnschichtdefekte minimiert und das Grenzflächendipolmoment moduliert.

Experimentelle Daten zeigen, dass die mit der neuen Technologie hergestellte 1,68-eV-Perowskit-Solarzelle einen Wirkungsgrad von 22,6 % (aktive Fläche 0,1 cm²) erreichte. Bei einer aktiven Fläche von 1,21 cm² wurde ein Wirkungsgrad von 21,0 % erzielt. Die Forscher integrierten diese Perowskit-Solarzellentechnologie in eine monolithische Reihenschaltung mit einer aktiven Fläche von 1,0 cm² und erreichten damit einen Wirkungsgrad von 31,1 %.

In Stabilitätstests behielten die in Reihe geschalteten Zellen nach 1020 Stunden Dauerbetrieb unter Umgebungsbedingungen 85 % ihrer anfänglichen Effizienz. Dieser Durchbruch demonstriert das industrielle Anwendungspotenzial dieser Perowskit-Solarzellentechnologie und legt eine solide Grundlage für die Entwicklung effizienter und stabiler Photovoltaik-Serienschaltungen.

Weitere Informationen: Xin Li et al., „Hocheffiziente Perowskit/Silizium-Tandemsolarzellen durch Minimierung des Grenzflächenenergieverlusts mittels multifunktionaler käfigartiger Diammoniummoleküle“, *Nature Communications* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Nature Communications*