Hochtransparente Antireflexionsbeschichtung verbessert die Unterwasser-Effizienz und Stabilität von Perowskit-Solarmodulen
Forschende fanden heraus, dass eine hochtransparente Antireflexbeschichtung die Effizienz und Stabilität von Perowskit-Solarmodulen unter Wasser erheblich verbessern kann.
Perowskit-Solarzellen haben aufgrund ihrer hervorragenden optoelektronischen Eigenschaften ein großes Potenzial im Bereich der Unterwassersolarzellen gezeigt; ihre Unterwasserleistung und -stabilität stehen ihrem praktischen Einsatz jedoch noch im Wege. In dieser Forschungsarbeit wurde eine 1H,1H,2H,2H-Heptadecafluorodecylacrylat (HFDA)-Antireflexionsbeschichtung (ARC) als hochtransparentes Material für die Verkapselung von Perowskit-Solarmodulen (PSMs) eingeführt. Die Ergebnisse der optischen Charakterisierung zeigten, dass HFDA die Reflexion von Licht unterhalb von 800 nm wirksam reduzieren kann und so die Absorption von Licht in diesem Wellenlängenbereich durch Unterwassersolarzellen unterstützt.
Veranstaltungstipp: Funktionelle Beschichtungen
Beschichtungen sollen inzwischen nicht mehr nur gut aussehen und vor Korrosion schützen. So gut und wichtig beide Eigenschaften sind, viele Kund:innen wollen mehr. Viele dieser Anforderungen lassen sich mit dem Begriff „Funktionale Beschichtungen“ beschreiben. Beliebte Schlagwörter, die hier oft fallen, sind anti-Eis, anti-Graffiti, Selbstheilung oder die oft genannte Haifischhaut. Manche dieser Eigenschaften sind inzwischen gut erforscht und am Markt etabliert, andere haben noch praktische Hürden zu überwinden. Welche funktionellen Beschichtungen zu welcher dieser Kategorien gehören, vermittelt Ihnen das FARBE UND LACK Seminar „Funktionelle Beschichtungen“ am 26.11.2024 in Essen.
So wurde selbst in einer Wassertiefe von 50 cm ein bemerkenswerter Wirkungsgrad von 14,65 % erreicht. Die Pb2+-Konzentration des HFDA-gekapselten Films ist nach 347 Stunden Eintauchen in Wasser von 186 auf 16,5 ppb gesunken. Interessanterweise erreichten die gekapselten PSMs nach 400 Stunden kontinuierlicher Unterwasserbeleuchtung immer noch über 80 % ihres ursprünglichen Wirkungsgrads. Darüber hinaus behielten die gekapselten PSMs an der Luft nach 1000 Stunden Beleuchtung 94 % ihres ursprünglichen Wirkungsgrads. Dieses hochtransparente ARC zeigt ein großes Potenzial für die Verbesserung der Stabilität von Perowskit-Bauelementen, die nicht nur für Unterwasserzellen, sondern auch für landgestützte photovoltaische Bauelemente geeignet sind.
Nanoforschung, Band 17, Seiten 8126-8133, (2024)