Transatlantische Kooperation in der Solarforschung
v.l.n.r.:
Prof. Dr. Bernd Rech
Leiter Abteilung Silizium-Photovoltaik HZB
Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla
Wissenschaftliche Geschäftsführerin HZB
Dr. Dan Arvizu
Vorstandsvorsitzender NREL
Dr. Ulrich Breuer Geschäftsführer HZB
v.l.n.r.:
Prof. Dr. Bernd Rech, Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla,
Dr. Ulrich Breuer, Dr. Dan Arvizu, Prof. Dr. Robert Pitz-Paal,
Thomas Rachel, Prof. Dr. Harald Bolt, Prof. Dr. Jürgen Mlynek,
Greg Delawie, Prof. Dr. Uwe Rau
Das Helmholtz-Zentrum Berlin vereinbart gemeinsam mit DLR und Forschungszentrum Jülich die Zusammenarbeit mit dem amerikanischen Energieforschungsinstitut NREL
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und das Forschungszentrum Jülich (FZJ) haben am 23. Juni 2011 die Zusammenarbeit mit dem National Renewable Energy Laboratory (NREL) in der Solarenergieforschung vereinbart. In der Kooperation mit dem größten amerikanischen Forschungsinstitut für Erneuerbare Energien wollen die Institute Forschungslücken schließen und die Technologieentwicklung beschleunigen. Die Vereinbarung wurde in der amerikanischen Botschaft in Berlin unterzeichnet.
Die drei Forschungszentren der Helmholtz-Gemeinschaft und NREL werden bei der Entwicklung von solarthermischen Kraftwerken und in der Photovoltaik intensiv zusammenwirken. Gemeinsam sollen so innovative und effiziente Komponenten rascher zur Marktreife entwickelt werden. „Die Kooperation wird einen wichtigen Beitrag leisten, die Herausforderungen bei der Entwicklung neuer, noch leistungsfähigerer Solarzellen zu meistern“, sagt die Wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB, Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla: „Wir werden uns dabei auf die Forschung an neuen Materialen für die Photovoltaik und die Konzeptentwicklung zur direkten Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energieträger konzentrieren.“
Studien zeigen riesige Potentiale für die Solarenergie: So erreicht die Wüsten der Erde in sechs Stunden mehr Energie von der Sonne, als die gesamte Menschheit in einem Jahr verbraucht. Damit Sonnenenergie kostengünstiger in Elektrizität umgewandelt werden kann, müssen Solarzellen und solarthermische Kraftwerke effizienter arbeiten. Wissenschaftler der beteiligten Forschungszentren verbessern zum einen die Technologien, die heute schon im Einsatz sind. Gleichzeitig verfolgen sie neue Ansätze. So arbeiten HZB-Forscher im Bereich Photovoltaik an neuen Ansätzen mit nanostrukturierten Dünnschicht-Materialien und neuartigen Modularchitekturen.
Die Vereinbarung haben Dr. Dan Arvizu, Direktor des NREL, Prof. Dr. Ing. Anke Kaysser-Pyzalla und Dr. Ulrich Breuer, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie sowie Prof. Dr. Ing. Harald Bolt, Forschungszentrum Jülich, Prof. Dr. Ing. Ulrich Wagner und Prof. Dr. Ing. Robert Pitz-Paal, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt unterzeichnet. „Diese Vereinbarung verspricht Materialien und Technologien zu entwickeln, die die Grundlage für Solarzellen und solare Brennstoffe der Zukunft bilden“, sagt NREL-Direktor Arvizu.
DLR, Forschungszentrum Jülich und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie sind in der Solarenergieforschung die drei führenden Forschungszentren in der Helmholtz- Gemeinschaft. Am HZB und am FZJ werden vor allem neue Dünnschichtmaterialien für Solarzellen untersucht. Das DLR ist eines der weltweit führenden Institute bei der Entwicklung von solarthermischen Kraftwerken.
NREL ist das größte amerikanische Forschungsinstitut für Erneuerbare Energien und arbeitet im Auftrag des amerikanischen Energieministeriums. Das Institut verfügt über jahrelange Erfahrung bei der Entwicklung von solarthermischen Kraftwerken.
- Präzise Grenzflächenchemie steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenIm Rahmen einer internationalen Forschungskooperation wurde eine neue molekulare Strategie entwickelt, um eine der Grenzflächen in Perowskit-Solarzellen zu verbessern. Die daraus resultierenden Solarzellen erreichten in der n-i-p-Architektur einen Energieumwandlungswirkungsgrad von 26,19 % bei gleichzeitig hoher Betriebsstabilität unter längerer Bestrahlung und erhöhten Temperaturen. Die Ergebnisse wurden im „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.
- Perowskit-Dreifachsolarzellen: Noch effizienter mit GO/SAM DoppelschichtPerowskit-Halbleiter wandeln Sonnenlicht effizient in elektrische Energie um, darüber hinaus sind sie günstig und superleicht. Ein Team am HZB hat eine Dreifachsolarzelle aus drei unterschiedlichen Perowskit-Halbleitern mit einer neuartigen Doppelschicht aus Graphenoxid und SAM als Lochleiter entwickelt. Sie konnten zeigen, dass diese Doppelschicht sowohl den Wirkungsgrad als auch die Langzeitstabilität deutlich steigert. Der Wirkungsgrad der neuartigen Perowskit-Dreifachsolarzelle beträgt 27,3% und fällt auch nach mehr als 770 Stunden in Betrieb kaum ab. Die Studie ist in der renommierten Fachzeitschrift Joule erschienen.
- Green Deal Ukraїna auf der Ukraine Recovery ConferenceEnde Juni fand in Danzig, Polen, die Ukraine Recovery Conference (UCR2026) statt. Anders als bei den vorherigen Konferenzen wurde erstmals eine dedizierte Energieplattform eingerichtet, gemeinsam organisiert vom ukrainischen Energieministerium und dem polnischen Ministerium für Klima und Umwelt. Diese Energieplattform bündelte Diskussionen, Ankündigungen und Rahmenveranstaltungen und trug so zur besseren Sichtbarkeit und Koordinierung der Energiethemen bei. Green Deal Ukraїna, eine vom HZB koordinierte Initiative, organisierte im Rahmen der Konferenz drei Veranstaltungen zu Forschungs- und Energiethemen.