• Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erreicht ersten Meilenstein bei der Aufbringung einer 10 μm dünnen Siliziumschicht auf Glas mithilfe der Laser-Kristallisation
• HZB-Forscher erreichen mit 582 mV Weltrekordwert für die Leerlaufspannung für c-Si auf Glas
• Technologie der nächsten Generation kann einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil gegenüber Herstellern kristalliner PV-Produkte bieten

Masdar PV und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) haben ihre F&E-Partnerschaft intensiviert, um ihre Ressourcen für die Entwicklung der nächsten Generation von Dünnschicht-Si-Technologie zu bündeln. Nach der erfolgreichen Zusammenarbeit bei der Herstellung der ersten und zweiten Generation von Masdar PVs Dünnschicht-Silizium-Solarmodulen soll nun die Entwicklung einer neuen Generation kristalliner Dünnschicht-Silizium-PV beschleunigt werden.

Speicherlösungen für die unregelmäßig verfügbare Solarenergie werden dringend gesucht. Eine Lösung ist es, die in Solarzellen erzeugte elektrische Energie zu nutzen, um durch Elektrolyse Wasser aufzuspalten und so den Brennstoff Wasserstoff zu erzeugen. Forscher am HZB-Institut für Solare Brennstoffe modifizieren so genannte Superstrat-Solarzellen, die eine sehr effiziente Architektur besitzen, um mit geeigneten Katalysatoren Wasserstoff aus Wasser zu produzieren. Diese Zelle funktioniert wie ein „künstliches Blatt“. Doch im wässrigen Elektrolyten korrodiert die Solarzelle rasch. Nun hat eine Doktorandin des Teams, Diana Stellmach, als erste Wissenschaftlerin in Europa eine neue Lösung gefunden, um die Korrosion zu verhindern: Sie bettet die Katalysatoren in einen leitfähigen Kunststoff ein und bringt sie dann auf die beiden Kontakte der Solarzelle auf. Damit versiegelt sie die empfindlichen Kontakte der Zelle gegen Korrosion und ermöglicht eine stabile Ausbeute von etwa 3,7 Prozent des Sonnenlichts.

Marokko liegt im Sonnengürtel der Erde, nutzt bislang aber noch hauptsächlich importierte fossile Brennstoffe, um den Strombedarf zu decken. Doch das Land will die Forschung zu Solarenergie verstärken. Eine wichtige Rolle dabei wird das Institut IRESEN (Institut de Recherche en Energie Solaire et Energies Nouvelles) spielen, das als staatlicher Projektträger eine Forschungslandschaft in Marokko aufbauen und Industrie- und Grundlagenforschung miteinander verknüpfen soll. Nun wurde der erfahrene HZB-Solarexperte Prof. Dr. Ahmed Ennaoui in den Vorsitz des wissenschaftlichen Rats der Forschungseinrichtung IRESEN gewählt.

Human Frontier Science Program fördert internationales Forschungsprojekt zu Photosynthese.

Die Photosynthese zählt zu den zentralen Prozessen, die Leben ermöglichen, ist aber bisher nur grob verstanden. Mit ultrakurzen Schnappschüssen an modernen Lichtquellen wie BESSY II in Berlin und der Linac Coherent Light Source in Stanford will nun ein deutsch-amerikanisches Team die Zwischenschritte bei der komplexen katalytischen Reaktion beobachten. Dafür hat ihnen das Human Frontier Science Program nun eine Unterstützung von rund 900.000 US-Dollar für die nächsten drei Jahre zugesichert.  Zum Team gehören der HZB-Physiker Dr. Philippe Wernet, die Chemikerin Prof. Dr. Athina Zouni von der Humboldt-Universität zu  Berlin, Dr. Uwe Bergmann vom SLAC National Accelerator Laboratory und Dr. Junko Yano, Lawrence Berkeley National Laboratory, die das Projekt federführend leitet.

Neues Labor zur Erforschung biologischer Zellen und Solarzellen des Helmholtz-Zentrums Berlin und der Freien Universität Berlin in Adlershof eröffnet

Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Freie Universität haben am Donnerstag ein neues Labor zur Erforschung von Materialien mithilfe der Elektronenspinresonanz (Electron Paramagentic Resonance, kurz EPR) eröffnet. Ziel des in Kooperation beider Institutionen betriebenen „Berlin Joint EPR Laboratory“ (BeJEL) ist es, EPR-basierte Methoden zu entwickeln, mit denen beispielsweise neue Materialien für Dünnschichtsolarzellen oder andere Anwendungen in der Photovoltaik sowie biologische Systeme untersucht werden können.

Die Krise in der Solarbranche ist noch nicht durchgestanden. Chinesische Unternehmen dominieren mit Billigpreisen den Markt für Solarmodule, aber auch in Asien können viele Unternehmen dem Wettbewerbsdruck nicht standhalten. Einen Wettbewerbsvorteil können hiesige Solarfirmen nur durch Technologievorsprung und konsequente Innovationen erreichen. Die Dünnschicht-Photovoltaik bietet ein großes, längst noch nicht ausgeschöpftes Potenzial für kostengünstige und leistungsfähige Solarmodule. Vom 16. bis 18. April treffen sich in Berlin Experten aus aller Welt bei der „Photovotaics Thinfilm-Week“. Forscher und Fachleute aus der Industrie tauschen sich über neuste Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung der Dünnschichtphotovoltaik aus und beraten über notwendige politische Rahmenbedingungen.

HZB-Physiker haben mit einer hochempfindlichen Messmethode an Heterokontakt-Siliziumsolarzellen erstmals wichtige Defektzustände direkt nachgewiesen, denen man schon lange auf der Spur war . Unterstützt durch Computersimulationen, die an der Universität Paderborn erstellt wurden, konnten sie nun die Natur dieser Defekte mit atomarer Genauigkeit bestimmen. Die Defekte lagern sich genau an der Grenze zwischen dem Siliziumwafer und der nur wenige Millionstel Meter dünnen Schicht aus amorphem Silizium an.

Bereits zum sechsten Mal sind angehende Solarforscher zur internationalen Photovoltaik-Sommerschule (International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion – Quantsol) eingeladen. Sie findet vom 8. bis 15. September 2013 im österreichischen Hirschegg statt. Das Helmholtz-Zentrum Berlin und die Technische Universität Ilmenau organisieren gemeinsamen diese Sommerschule. Interessierte können sich bis zum 26. Mai 2013 bewerben.

„Organische Elektronik“ steckt schon heute im Display von Smart-Phones und verspricht auch in Zukunft interessante Produkte, zum Beispiel biegsame Leuchtfolien, die Glühbirnen ersetzen sollen, oder Solarzellen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Ein Problem besteht dabei stets darin, die aktive organische Schicht gut mit Metallkontakten zu verbinden. Auch für diese Aufgabe werden oft organische Moleküle eingesetzt. Allerdings war es bisher nicht möglich, genau vorherzusagen, welche Moleküle diese Aufgabe auch erfüllen. Sie mussten daher im Wesentlichen durch Ausprobieren identifiziert werden. Nun hat ein internationales Team von Wissenschaftlern um Dr. Georg Heimel und Prof. Dr. Norbert Koch vom HZB und der Humboldt-Universität zu Berlin herausgefunden, was diese Moleküle miteinander gemeinsam haben. Ihre Ergebnisse könnten es ermöglichen, die Kontaktschichten zwischen Metallelektroden und aktivem Material in organischen Bauelementen gezielter zu verbessern.