Solarzellen mit Bismut statt Blei

Organisch-anorganische Hybrid-Perowskite gelten als Wundermaterial für die Photovoltaik und werden weltweit erforscht. Allerdings können die Materialien Blei freisetzen und eignen sich daher nicht für Experimente in der Schule. Eine Alternative ist eine perowskitähnliche Solarzelle auf Rudorffit-Basis, die verhältnismäßig preiswert und einfach selbst zu bauen ist.

Perowskite erreichen als Halbleiter in Bauteilen ähnlich hohe Effizienzwerte wie kristalline Halbleitermaterialien, etwa Silicium, lassen sich aber einfacher synthetisieren und verarbeiten. Daher sind sie als neues Absorbermaterial für Solarzellen attraktiv und seit ein paar Jahren Gegenstand der Forschung. Im Zusammenhang mit den Themen Energiewende und Energieversorgung sind Perowskit-Solarzellen auch ein Thema für den Chemieunterricht in der Mittel- wie in der Oberstufe.

Problematisch sind nach wie vor die in den Bauteilen enthaltenen Bleiverbindungen sowie die geringe Langzeitstabilität dieser Materialien. Als bleifreie Alternative wurden Rudorffite untersucht, die aus Silber- und Bismutiodiden zusammengesetzt sind.

Aus Rudorffit lässt sich eine bleifreie Solarzelle aufbauen (Abbildung 1) und auc

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