Kostengünstige Dünnschicht-Solarzellen aus Perowskitkristallen bieten eine ernergieeffiziente Zukunft.
Derzeit stammen nur 2 % der weltweiten Elektrizität aus der Sonnenenergie. Und 90 % davon stammen aus kristallinen Solarmodulen auf Siliziumbasis, der vorherrschenden Materialtechnologie. Solarzellen werden in zwei Kategorien eingeteilt: Zellen auf Waferbasis und Zellen auf Dünnschichtbasis. Die Nachteile von Solarzellen auf Waferbasis sind der niedrige Absorptionskoeffizient, die hohen Kosten und der geringere Wirkungsgrad der Zelle bei hohen Temperaturen und schlechten Lichtverhältnissen.
Silizium ist zwar reichlich vorhanden, hat aber Nachteile in Bezug auf den Wirkungsgrad, die Komplexität der Herstellung und die Umweltverschmutzung. Solarzellen auf der Basis von Siliziumwafern machen etwa 92 % der Gesamtproduktion von Photovoltaikzellen aus. Durchschnittlich 30 % des einfallenden Lichts gehen durch Reflexion an der Vorderseite der Silizium-Solarzelle verloren, wodurch der Wirkungsgrad der Zelle verringert wird. Die Texturierung ist ein Verfahren zur Erzeugung der gewünschten Unebenheiten auf der Oberfläche der Solarzelle.
Die Oberflächenstruktur auf der Vorderseite verringert das Reflexionsvermögen der Zelle und trägt zu einer höheren Fotostromerzeugung im aktiven Material bei. Die Textur der Vorderseite steht im Zusammenhang mit der Minimierung der optischen Verluste und der negativen Beeinflussung der Träger- und elektrischen Verluste. Die Bedeutung der Texturierung für kristallines Silizium wird kurz mit amorphen Dünnschicht-Silizium-Solarzellen in Verbindung gebracht.
Aufstrebende Dünnschichten wie Perowskite bieten eine glänzende Zukunft. Um die Nachteile von reinen Siliziumzellen zu überwinden, wurden Perowskit-Dünnschicht-Solarzellen eingeführt, die einen hohen Absorptionskoeffizienten haben, flexibel und leicht sind und deren Effizienz bei hohen Temperaturen und schwachem Licht erhöht wurde. Perowskit-Solarzellen könnten die Art und Weise revolutionieren, wie Menschen Energie aus Sonnenlicht gewinnen. Man stellt sich eine kostengünstige Lösung aus Perowskitkristallen vor, die eine Photovoltaikzelle so dünn machen kann, dass eine halbe Tasse Flüssigkeit ausreicht, um ein Haus mit Strom zu versorgen.