Charakterisierung und Degradation von Perowskiten

Organisch-anorganische Hybrid-Metallhalogenid-Perowskite sind dank ihrer außergewöhnlichen optoelektronischen Eigenschaften, die mit kostengünstigen und großtechnischen Herstellungsverfahren kompatibel sind, in der Lage, die nächste Generation der Photovoltaik zu revolutionieren. Der sprunghafte Anstieg der Energieumwandlungseffizienz (PCE), der durch Bleihalogenid-Perowskite ermöglicht wird, ist beispiellos. Die PCEs stiegen von 3,8 % in der ersten Studie auf einen derzeit zertifizierten Wert von 25,5 % bei Single-Junction-Zellen und 33,7 % bei Perowskit-Silizium-Tandemzellen.
Die größte Herausforderung für die erfolgreiche Kommerzialisierung von Perowskit-Solarzellen besteht darin, eine hohe Stabilität auf Modulebene zu erreichen. Die im Handel erhältlichen Solarmodule werden einer Reihe von Charakterisierungsverfahren unterzogen, um ihre Eigenschaften zu analysieren und ihre Qualität zu gewährleisten. Diese Verfahren und Protokolle lassen sich jedoch aufgrund der unvorhersehbaren Degradationsmechanismen nicht eindeutig auf Perowskit-Solarmodule (PSM) anwenden. Daher werden fortschrittlichere Charakterisierungsmethoden benötigt, um die Degradationsmechanismen in PSM zu verstehen. In diesem Zusammenhang werden optische und elektrische Messmethoden effektiv in der Qualitätskontrolle und Entwicklungsunterstützung eingesetzt und sind wesentliche Charakterisierungswerkzeuge in Industrie und Forschung.