Metallorganische Bleihalogenid-Perowskite haben in den letzten Jahren viel Aufsehen in der Photovoltaikforschung erregt. Die rasante Entwicklung der Wirkungsgrade von Laborzellen auf 25% lässt diese als potentielle Ergänzung zu den marktdominierenden Siliziumsolarzellen erscheinen. Auf der Suche danach, was diese außergewöhnlichen anorganisch-organischen Hybridverbindungen so effizient macht, sind Wissenschaftler der Arbeitsgruppe um Alexander Colsmann auf kuriose Streifenmuster gestoßen, die sich bei der mikrostrukturellen Charakterisierung mittels Rasterkraftmikroskopie zeigten. In Zusammenarbeit mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern um Michael Hoffmann stellten sich diese als Belege für die Ferroelektrizität in diesen auf Methylammonium-Bleiiodid (MAPbI₃) basierenden Dünnschichten heraus.

Für ihre herausragende Leistung wurden Alexander Colsmann, Michael J. Hoffmann, Tobias Leonhard, Holger Röhm, Alexander D. Schulz und Susanne Wagner im Jahr 2019 mit dem Erwin-Schrödinger-Preis der Helmholtz-Gemeinschaft und des Stifterverbandes ausgezeichnet (mehr dazu in der Presseinformation 121/2019 des KIT).

Allerdings ist mit der Entschlüsselung eines der Geheimnisse dieser Bleihalogenid-Perowskite noch bei weitem nicht alles erreicht. Auch wenn deren Wirkungsgrade beeindrucken, die tatsächliche industrielle Relevanz dieser Solarzellen wird dadurch in Frage gestellt, dass sie wasserlösliche, gifte Bleisalze beinhalten und ihre Stabilität noch lange nicht mit derer von Siliziumsolarzellen mithalten kann.

So entstand das Vorhaben, halbleitende Eigenschaften in ferroelektrischen oxidkeramischen zu suchen bzw. gezielt durch Manipulation bei Herstellung dieser Verbindungen entstehen zu lassen. Mit einem starken Team von Expertinnen und Experten am KIT aus den unterschiedlichsten Displizinen und dank eines erfolgreichen Antrags bei der Ausschreibung "Durchbüche 2019" der Carl-Zeiss-Stiftung kann sich sich das Projekt KeraSolar seit März 2020 diesen Herausforderungen stellen.