Mit vereinten Kräften die Photovoltaik-Forschung in Europa stärken

SOPHIA-Workshop am HZB lieferte praktische Erfahrungen in der Anwendung spezieller Untersuchungsmethoden für Solarzellen

SOPHIA-Workshop am HZB lieferte praktische Erfahrungen in der Anwendung spezieller Untersuchungsmethoden für Solarzellen

Die Energiewende beschäftigt nicht nur die deutsche Politik. Auch in anderen europäischen Ländern gibt es das Bestreben, die erneuerbaren Energien weiter auszubauen und intensiv in die dafür notwendige Forschung zu investieren. Um schneller bei diesen dringlichen gesellschaftlichen Fragen voranzukommen, wurde für die Forscherinnen und Forscher mit dem Europäischen Verbundprojekt SOPHIA ein transnationaler Zugang zu den vorhandenen Infrastrukturen in der Photovoltaik-Forschung geschaffen. Im November 2012 veranstalteten HZB-Forscher um Dr. Iver Lauermann, Dr. Klaus Lips und Dr. Alexander Schnegg mit tatkräftiger Unterstützung durch Sandra Fischer (KOM) und Dr. Volker Hinrichs einen Workshop im Rahmen von SOPHIA. Sie stellten zwei wichtige, am HZB vorhandene Methoden für die Analytik von Materialien für Solarzellen vor. Der Workshop fügt sich in eine Reihe von Veranstaltungen, die zukünftige potenzielle Nutzer des EMIL-Labors in die Planung der analytischen und präparativen Möglichkeiten von EMIL einbeziehen wird.

Der Fokus lag auf der Charakterisierung von Oberflächen mithilfe von Synchrotronlicht am Elektronenspeicherring BESSY II und der ElektronenSpinResonanz (ESR). Diese Methoden stellt das HZB im Rahmen von SOPHIA Forschern aus anderen Einrichtungen zur Verfügung. 15 Teilnehmerinnen und Teilnehmer, die später diese Methoden für ihre eigenen Forschungsfragen nutzen können, besuchten den Workshop in Berlin.  Neben einer theoretischen Einführung gab es für die Teilnehmer des Workshops viel Zeit, um die Methoden auch praktisch kennen zu lernen und anzuwenden. „Das Interesse der teilnehmenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern war sehr groß und wir haben insgesamt viel positives Feedback für unsere Untersuchungsmöglichkeiten  und den Workshop bekommen“, sagt Mitorganisator Iver Lauermann.

Die „CISSY“-Anlage am Elektronenspeicherring BESSY II erlaubt es, Proben wie z.B.  Chalkopyrit-Solarzellen mithilfe der Röntgenemissionsspektroskopie, der Röntgenabsorptionsspektroskopie und der Photoelektronenspektroskopie zu charakterisieren und gleichzeitig einen Teil der Schichten in-system, also in derselben Ultrahochvakuumanlage herzustellen. „Damit haben wir die Möglichkeit, Proben direkt nach der Herstellung ohne Kontamination durch die Umgebungsluft zu untersuchen. In Kombination mit den Möglichkeiten der Synchrotron-basierten Spektroskopie ist das weltweit bisher kaum möglich “, so Lauermann.

Die ESR ist besonders geeignet, um Defekte in den halbleitenden Schichten, insbesondere bei Dünnschicht-Solarzellen aus Silizium, aufzuspüren. Mit dieser Technik erhalten Forscher wichtige Rückschlüsse auf Fehlstellen oder Alterungsprozesse im Material. Das ESR-Labor am HZB ist auf besondere Techniken spezialisiert, die weltweit einzigartige Analysen von Solarzellenmaterialien ermöglichen.

SOPHIA ist ein Zusammenschluss von auf dem Gebiet der Photovoltaik forschenden, europäischen Einrichtungen. Interessierte Forscher müssen unter  www. http://sophia-ri.eu/ einen Forschungsantrag stellen und bekommen bei erfolgreicher Bewerbung dann kostenfreien Zugang zu den angebotenen Methoden. So kann praktisch jeder Wissenschaftler für die Klärung seiner Forschungsfrage auf die Laborausstattung anderer Einrichtungen zurückgreifen, damit die PV-Forschung länderübergreifend schneller und effizienter vorankommt. Die ersten Anträge von Seiten der Workshopteilnehmer/innen werden bereits geschrieben...