Internationaler Spitzenforscher kommt nach Baden-Württemberg
Die Universität Stuttgart darf sich auf hochkarätige Verstärkung freuen: Prof. Nam-Gyu Park von der Sungkyunkwan University (SKKU) in Seoul, einer der weltweit führenden Köpfe in der Forschung zu Perowskit-Solarzellen, wird ab September 2025 mehrfach nach Stuttgart reisen. Als Träger des renommierten Alexander-von-Humboldt-Forschungspreises wird er dort mit Prof. Michael Saliba, Leiter des Instituts für Photovoltaik (ipv), kooperieren. Ziel der Zusammenarbeit ist es, die Perowskit-Technologie entscheidend weiterzuentwickeln und näher an die Marktreife zu bringen.
Perowskit – das Material der Zukunft
Im Gegensatz zu Silizium ist Perowskit kein einzelnes chemisches Element, sondern eine ganze Materialklasse mit charakteristischer Kristallstruktur. Perowskit-Solarzellen gelten als hocheffizient, kostengünstig und vielseitig einsetzbar – Eigenschaften, die sie zu einem der vielversprechendsten Kandidaten für die nächste Generation der Photovoltaik machen. „Mein Ziel ist es, Perowskit-Solarzellen zur Marktreife zu führen“, sagt Park. Damit dies gelingt, müssen sie nicht nur effizient, sondern auch langzeitstabil und in großen Mengen produzierbar sein. Ein Schlüssel hierzu liegt in der Verwendung von nanostrukturierten Materialien – einem Spezialgebiet des südkoreanischen Chemieingenieurs.
Vom Labor zur Anwendung
Park gehört zu den Pionieren der Perowskit-Forschung: Er baute die erste funktionierende Solarzelle auf Basis von Perowskit und war seither an zahlreichen Durchbrüchen beteiligt. Ein entscheidender Fortschritt war die Verbesserung der Kristallqualität, die die Effizienz der Zellen enorm steigerte. Während seine ersten Prototypen lediglich neun Prozent des Sonnenlichts in Strom umwandelten, liegt der Wirkungsgrad heutiger Laborzellen bereits bei rund 27 Prozent – ein Rekordwert, der Silizium-Solarzellen nahekommt. Die größte Herausforderung bleibt jedoch die Langzeitstabilität: Um wirklich konkurrenzfähig zu sein, müssten Perowskit-Zellen mindestens 25 Jahre halten.
Nanostrukturen als Gamechanger
Hier kommen Parks Forschungen ins Spiel: Mit Hilfe von Nanostrukturen lassen sich Oberflächendefekte verringern, die Ladungstrennung verbessern und Energieverluste minimieren. „Nanostrukturen machen Perowskit-Zellen nicht nur leistungsfähiger, sondern auch vielseitig einsetzbar“, erklärt der Wissenschaftler. Dank ihres geringen Gewichts und ihrer Flexibilität können sie nicht nur in klassischen Solarmodulen, sondern auch in tragbaren Geräten, gebäudeintegrierten Fenstern oder sogar in der Raumfahrt genutzt werden. Die potenziellen Anwendungen reichen von selbstversorgten Sensoren bis hin zu Satelliten, die unabhängig von ihrer Position im Orbit mit Energie versorgt werden.
Stuttgart als Forschungs-Hotspot
Während seines Aufenthalts in Stuttgart wird Park mit dem Team von Michael Saliba an neuen Materialkombinationen wie halbleitenden Polymeren und anorganischen Schichten arbeiten, die umweltfreundlicher sind und die Lebensdauer der Solarzellen verlängern könnten. Zudem wird er In-situ-Experimente durchführen, bei denen Perowskit-Solarzellen unter realistischen Bedingungen – Licht, Hitze, Feuchtigkeit – untersucht werden. „Das liefert uns wertvolle Einblicke in die physikalischen Prozesse innerhalb der Zellen“, sagt Park. Für Gastgeber Saliba ist der Austausch eine große Chance: „Unsere Stärken ergänzen sich perfekt. Wir forschen an skalierbaren Produktionsprozessen, Park bringt sein tiefes Verständnis für Materialwissenschaften ein.“
Internationale Bühne: Nature-Konferenz 2025
Passend zu Parks Aufenthalt wird die Universität Stuttgart vom 29. September bis 1. Oktober 2025 zum Treffpunkt der internationalen Perowskit-Community. Auf der Nature-Konferenz „Advancing Perovskite-Based Photovoltaics“ diskutieren führende Wissenschaftlerinnen und Ingenieure aus aller Welt über die Zukunft der Solarenergie. Themen sind unter anderem die Frage, wie sich neuartige Photovoltaik-Technologien aus der Grundlagenforschung in die industrielle Produktion übertragen lassen, welche Hürden noch zu überwinden sind – und wie Perowskit die weltweite Energiewende beschleunigen könnte.
Quelle: https://www.uni-stuttgart.de/universitaet/aktuelles/meldungen/Neues-Material-fuer-die-Solarenergie/