Ein gemeinsames Forschungsteam des Instituts für Metallforschung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Zhengzhou veröffentlichte in der Fachzeitschrift *Joule* eine Studie, in der ein Verfahren zur Leistungssteigerung flexibler Perowskit-Solarmodule durch Säurebehandlung vorgestellt wird. Die Studie zeigt, dass behandelte einwandige Kohlenstoffnanoröhren als Fensterelektroden dienen und so die Umwandlungseffizienz und Stabilität der Zelle effektiv verbessern.

Das Forschungsteam behandelte einwandige Kohlenstoffnanoröhrenfilme mit Schwefelsäure. Dabei stellten sie fest, dass diese Behandlung nicht nur die Leitfähigkeit des Films erhöhte, sondern auch mit der Nickeloxidschicht der Zelle interagierte und eine dichte Kompositstruktur bildete. Diese Veränderung fördert den Ladungstransfer und verbessert dadurch die photoelektrische Umwandlungseffizienz der Solarzelle.

Auf Basis dieser Technologie erreichten ITO-freie Perowskit-Solarzellen eine Umwandlungseffizienz von über 24 %, die flexible Variante sogar etwa 23 %. Die Ergebnisse zeigen, dass diese flexiblen Perowskit-Solarmodule nach Tests unter verschiedenen Umweltbelastungen, darunter hohe Temperatur, hohe Luftfeuchtigkeit und kontinuierliche Beleuchtung, über 95 % ihrer ursprünglichen Effizienz beibehielten. Die Forscher heben hervor, dass ihre Methode einfach und skalierbar ist und bereits erfolgreich zur Herstellung flexibler Module eingesetzt wurde, wodurch ein Modulwirkungsgrad von über 20 % erreicht wurde.

Filme aus einwandigen Kohlenstoffnanoröhren zeichnen sich durch hervorragende Hydrophobie, Flexibilität und geringe Kosten aus und eignen sich daher als flexible Elektroden. Durch die Kombination mit Rolle-zu-Rolle-Verfahren wie der chemischen Gasphasenabscheidung lassen sich Filme im Meterbereich herstellen. Dies bietet einen praktikablen technischen Weg für die großtechnische Produktion von flexiblen Solarmodulen auf Kohlenstoffnanoröhrenbasis. Diese Forschung liefert neue Erkenntnisse für die Entwicklung effizienter und stabiler flexibler Photovoltaik-Bauelemente.

Weitere Informationen: Autoren Jing Zhang et al., Titel: „Integrating Single-Walled Carbon Nanotubes to Bridge the Stability Gap Between Scalable and Fabricable Flexible Perovskite Solar Modules“, veröffentlicht in Joule (2025). Zeitschrifteninformationen: Joule