ILGAR ist German High Tech Champion 2011
Das Business-Speed-Dining bei einem der vier Wechsel der
GERMAN HIGH TECH CHAMPIONS.
Foto: Fraunhofer
Verfahren des Helmholtz-Zentrum Berlin ermöglicht umweltverträgliche Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen
Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) gehören zu den vier GERMAN HIGH TECH CHAMPIONS im Wettbewerb der Fraunhofer-Gesellschaft. Das Team um Professor Dr. Christian-Herbert Fischer ist gestern auf der Clean Technology Conference & Expo in Boston, USA, für sein patentiertes Ion Layer Gas Reaction-Verfahren (ILGAR) ausgezeichnet worden. In Boston haben die Forscher Gelegenheit, ihr Verfahren zur Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen interessierten Unternehmen vorzustellen und mit ihnen Kontakte zu knüpfen. Außerdem hat das Team ein Preisgeld in Höhe von 10.000 € für die Reise in die USA erhalten und um die Präsentation ihres so genannten Business Case zielgruppengerecht aufzubereiten.
Der Bedarf an erneuerbaren Energien steigt – Klimawandel und Krise der Atomkraft treiben die Entwicklung an. Im Photovoltaikmarkt spielen CIS-Dünnfilm-Solarmodule eine immer größere Rolle. In ihnen werden Halbleiter eingesetzt – meist Kupfer-Verbindungen, so genannte Chalkopyrite –, um aus Sonnenlicht Strom zu gewinnen. Diese lassen sich in extrem dünnen Schichten auf Glas oder auf flexible Unterlagen wie Folie abscheiden.
Für alle Komponenten dieser Vielschicht-Systeme existieren technologisch günstige Produktionsprozesse – außer für die so genannte Puffer-Lage. Das Standard-Material für diese Schicht ist das giftige Cadmium-Sulfid. ILGAR schafft hier Abhilfe: Mit ihm lassen sich Halbleiterschichten höchster Qualität für Dünnschichtsolarzellen in standardisierten Prozessen herstellen. Die dabei produzierten Pufferschichten aus Indiumsulfid oder Zinksulfid/Indiumsulfid ersetzen nicht nur das giftige Cadmium. ILGAR macht auch ein als „Chemical Bath Deposition“ bezeichnetes Verfahren überflüssig, das als langsam und umweltschädlich gilt.
Die mit Hilfe von ILGAR hergestellten Solarzellen zeigen sehr gute Leistungsmerkmale (bisher bis zu 16,4% Effizienz) und haben sich als äußerst langlebig erwiesen. In einer deutschen Photovoltaik-Firma ist eine Pilot-Produktionslinie für ILGAR erfolgreich in Betrieb, so dass sich die Markttauglichkeit des Verfahrens bereits erwiesen hat.
Der GERMAN HIGH TECH CHAMPIONS Wettbewerb hat zum Ziel, für den Forschungsstandort Deutschland im Ausland zu werben und Technologieentwickler und Erfinder an deutschen Universitäten und außeruniversitären Forschungseinrichtungen dabei zu unterstützen, ihre Erfolge in der Auftragsforschung international zu steigern. Die Pilotländer dieser neuen Kampagne sind die USA und Frankreich.
- Energiespeicher: BAM, HZB und HU Berlin planen gemeinsames Berlin Battery LabDie Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Humboldt-Universität zu Berlin (HU Berlin) haben ein Memorandum of Understanding (MoU) zur Gründung des Berlin Battery Lab unterzeichnet. Das Labor wird die Expertise der drei Institutionen bündeln, um die Entwicklung nachhaltiger Batterietechnologien voranzutreiben. Die gemeinsame Forschungsinfrastruktur soll auch der Industrie für wegweisende Projekte in diesem Bereich offenstehen.
- Batterieforschung: Alterungsprozesse operando sichtbar gemachtLithium-Knopfzellen mit Elektroden aus Nickel-Mangan-Kobalt-Oxiden (NMC) sind sehr leistungsfähig. Doch mit der Zeit lässt die Kapazität leider nach. Nun konnte ein Team erstmals mit einem zerstörungsfreien Verfahren beobachten, wie sich die Elementzusammensetzung der einzelnen Schichten in einer Knopfzelle während der Ladezyklen verändert. An der Studie, die nun im Fachjournal Small erschienen ist, waren Teams der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB), der Universität Münster sowie Forschende der Forschungsgruppe SyncLab des HZB und des Applikationslabors BLiX der Technischen Universität Berlin beteiligt. Ein Teil der Messungen fand mit einem Instrument im BLiX-Labor statt, ein weiterer Teil an der Synchrotronquelle BESSY II.
- Neues Instrument bei BESSY II: Die OÆSE-Endstation in EMILAn BESSY II steht nun ein neues Instrument zur Untersuchung von Katalysatormaterialien, Batterieelektroden und anderen Energiesystemen zur Verfügung: die Operando Absorption and Emission Spectroscopy on EMIL (OÆSE) Endstation im Energy Materials In-situ Laboratory Berlin (EMIL). Ein Team um Raul Garcia-Diez und Marcus Bär hat die Leistungsfähigkeit des Instruments an elektrochemisch abgeschiedenem Kupfer demonstriert.