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Aktuelle MSc Projekte

21. Oktober 2021

Die Abteilung Solarenergieoptik am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) bietet ab sofort Masterarbeitsprojekte für Studierende der Natur-, Ingenieurs- und Datenwissenschaften an.

Das HZB erforscht und entwickelt Technologien für eine nachhaltige Energieversorgung der Zukunft und gehört zu den größten außeruniversitären Forschungszentren Berlins. In der Abteilung Solarenergieoptik nutzen wir experimentelle Methoden und numerische Simulationen, um die Lichtausbeute von Solarzellen zu verbessern.


Projekt 1: Lichtmanagement in Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen

Aktuell wird die Vereinigung von konventionellen Silizium-Solarzellen mit Perowskit-Solarzellen zu einer Tandem-Solarzelle als sehr vielversprechendes Konzept in der Photovoltaik angesehen, da sich damit verschiedene spektrale Anteile des Sonnenlichts effizienter in Elektrizität umwandeln lassen. Das Wirkungsgradpotenzial ist allerdings noch nicht ausgeschöpft, was unter anderem auf unzureichendes Lichtmanagement und daraus resultierende optische Verluste zurückzuführen ist.

Aufgabengebiete

  • Herstellung antireflektiver Nanostrukturen für Perowskit/Silizium Tandem-Solarzellen
  • Optimierung der Herstellungsprozesse Nanoimprint-Lithographie, reaktives Ionenätzen, etc.
  • Analyse der optischen, strukturellen und elektrischen Eigenschaften der nanostrukturierten Grenzflächen in der Solarzelle

Anforderungen

  • Aktuell laufendes Masterstudium in Natur- oder Ingenieurswissenschaften
  • Kenntnisse in den Bereichen Optik und Photovoltaik, sowie erste Erfahrungen in Reinraumarbeiten sind von Vorteil, aber nicht zwingend.
  • Teamfähigkeit sowie Begeisterung an experimenteller Arbeit

Projekt 2: Energieertragsberechnungen von Photovoltaiksystemen

Für die Konzeption und Planung von Photovoltaiksystemen sind präzise Energieertragsberechnungen unerlässlich. Hierfür sind genaue Beleuchtungsmodelle notwendig: für bauwerksintegrierte Photovoltaik muss oft eine komplexe Verschattungssituation berücksichtigt werden; für Systeme mit bifazialen Solarmodulen, die auch das auf der Rückseite einfallende Licht verwerten können muss die Optik des Untergrunds genau bekannt sein. In diesem Projekt sollen verschiedene vorhandene Modelle zusammengeführt werden, um komplette Ertragsberechnungen durchführen zu können.

Aufgabengebiete

  • Studium bestehender Modelle zur Energieertragsberechnung von Photovoltaiksystemen
  • Zusammenführung der bestehenden Modelle zu einem integrierten Tool zur Energieertragsberechnung
  • Testen des Modells an ausgewählten Anwendungsbeispielen

Anforderungen

  • Aktuell laufendes Masterstudium in Natur-, Ingenieurs- oder Datenwissenschaften
  • Kenntnisse in den Bereichen Optik und Photovoltaik, sowie erste Erfahrungen in Python-Programmierung sind von Vorteil, aber nicht zwingend.
  • Begeisterung an Programmierung und Softwareentwicklung