Maria Skłodowska-Curie-Postdoc-Stipendium für HZB-Forscher Artem Musiienko

In seinem Projekt HyPerGreen will der Forscher die Effizienz von bleifreien Perowskit-Solarzellen steigern

Mit dem Maria Skłodowska Curie Postdoc-Stipendium will Artem Musiienko am HZB bleifreie Perowskit-Solarzellen untersuchen und ihren Wirkungsgrad verbessern. © F. Krawatzek/HZB

Dr. Artem Musiienko hat ein renommiertes Maria Skłodowska-Curie-Postdoktorandenstipendium erhalten. Er wird damit am HZB in der Gruppe von Prof. Antonio Abate sein Projekt HyPerGreen vorantreiben, mit dem er die Effizienz von bleifreien Perowskit-Solarzellen auf über 20 % steigern will.

Musiienko hat 2018 an der Karls-Universität Prag zu einem Thema aus der Halbleiterphysik promoviert und war im Anschluss dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig. 2020 wechselte er an das HZB-Institut für Silizium-Photovoltaik, wo er unter anderem Defekte in Halogenid-Perowskiten untersuchte. Damit hat er erheblich zu den enormen Wirkungsgradsteigerungen von Perowskit-Solarzellen beigetragen, für die das HZB inzwischen international bekannt ist.

„Diese hocheffizienten Halogenid-Perowskite enthalten allerdings geringe Mengen an Blei, einem giftigen Schwermetall, das nicht in die Umwelt gelangen darf“, sagt Musiienko. Doch Blei lässt sich durch Zinn ersetzen, das nachweislich nicht bioverfügbar und damit unschädlich ist. Bisher sind jedoch Wirkungsgrade und Stabilität von Zinn-Perowskit-Solarzellen sehr viel geringer im Vergleich. Musiienko plant nun in seinem Projekt HyPerGreen, die Zinn-Perowskit-Solarzellen deutlich zu verbessern und die Mechanismen zu erforschen, die den Ladungstransport im Volumen und an der Grenzfläche dieser Materialien begrenzen.

Musiienko wird dazu die neuartige Photo-Hall-Methode nutzen, die er kürzlich am HZB entwickelt hat. "Wir patentieren diese Methode derzeit gemeinsam mit dem HZB", sagt er. Die Methode basiert auf einer Kombination von Magnetfeld und Licht und ermöglicht es, Ladungstransportparameter und limitierende Faktoren des Materials zu erforschen, die bisher nicht zugänglich waren. Sein Ziel ist ehrgeizig: Er strebt Wirkungsgrade von über 20 % an, ein großer Schritt nach vorn gegenüber dem derzeitigen Rekord von 14,6 %⁽¹⁾.

⁽¹⁾ Aktueller Wirkungsgradrekord für Zinn-Perowskit-Solarzellen: Jiang, X. et al. J. Am. Chem. Soc. 143 (29), 10970-10976 (2021))

Kontakt:

Dr. Artem Musiienko
Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie
Kekuléstraße 5, 12489 Berlin
+49 30 8062 17207
artem.musiienko(at)helmholtz-berlin.de

Pressemitteilung des HZB vom 15.02.2023