Klaus Lips ist Professor an der Freien Universität Berlin
Prof. Dr. Klaus Lips
Prof. Dr. Klaus Lips hat den Ruf auf die W2-Professur „Analytik für die Photovoltaik“ am Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin angenommen und wurde im Dezember 2012 offiziell ernannt. Gleichzeitig ist Klaus Lips wissenschaftlicher Leiter des Zukunftsprojekts „EMIL“ am Helmholtz-Zentrum Berlin und wird in den nächsten Jahren am Elektronenspeicherring BESSY II ein einzigartiges Experimentierlabors für die in-situ Analytik von Dünnschichtsolarzellen aufbauen.
Mit dem gemeinsamen Berufungsverfahren stärken die Freie Universität Berlin und das Helmholtz-Zentrum Berlin ihre Zusammenarbeit. Klaus Lips übernimmt an der FU Berlin Lehrverpflichtungen im Umfang von 2 Semesterwochenstunden und bildet Studierende in der „Analytik für die Photovoltaik“ aus.
Im gemeinsamen mit der FU Berlin betrieben Labor für Elektronenspinresonanz („Berlin Joint EPR-Lab“) wird er die Forschung an Dünnschichtsolarzellen und Materialien für die Photokatalyse vorantreiben. Die Elektronenspinresonanz (EPR) ist vielversprechend, weil der Wirkungsgrad von Solarzellen oft durch paramagnetische Defekte, zum Beispiel durch Verunreinigungen oder Baufehler des Materials, begrenzt wird und katalytische Prozesse meist über paramagnetische Zentren ablaufen, die mittels der EPR charakterisiert werden können.
Das Helmholtz-Zentrum Berlin wird gemeinsam mit der Max-Planck-Gesellschaft ein neues dediziertes Röntgen-Strahlrohr an der Synchrotronquelle BESSY II bauen, welches für die Analyse von Materialien für die regenerative Energiegewinnung eingesetzt werden soll. Das Großprojekt EMIL (Energy Materials In-situ Laboratory Berlin) wird Forschern weltweit einzigartige Charakterisierungsmöglichkeiten für Dünnschichtschichtsolarzellen und Materialien für die Katalyse bieten. Das Ziel ist, die physikalisch-chemischen Prozesse innerhalb der Solarzellen und katalytisch aktiver Substanzen noch besser zu verstehen. Mit diesem Wissen könnten Wissenschaftler in Zukunft leistungsfähigere Bauelemente für die regenerative Energiegewinnung und -speicherung entwickeln.
- Grüner Wasserstoff: Wie photoelektrochemische Zellen wettbewerbsfähig werden könntenMit Sonnenlicht lässt sich grüner Wasserstoff in photoelektrochemischen Zellen (PEC) direkt aus Wasser erzeugen. Bisher waren Systeme, die auf diesem 'direkten Ansatz' basieren, energetisch nicht wettbewerbsfähig. Die Bilanz ändert sich jedoch, sobald ein Teil des Wasserstoffs in PEC-Zellen in-situ für erwünschte Reaktionen genutzt wird. Dadurch lassen sich wertvolle Chemikalien für die chemische und pharmazeutische Industrie produzieren. Die Zeit für die Energie-Rückgewinnung des direkten Ansatztes mit der PEC-Zelle kann damit drastisch verkürzt werden, zeigt eine neue Studie aus dem HZB.
- Perowskitsolarzellen durch Schlitzdüsenbeschichtung – ein Schritt zur industriellen ProduktionSolarzellen aus Metallhalogenid-Perowskiten erreichen hohe Wirkungsgrade und lassen sich mit wenig Energieaufwand aus flüssigen Tinten produzieren. Solche Verfahren untersucht ein Team um Prof. Dr. Eva Unger am Helmholtz-Zentrum Berlin. An der Röntgenquelle BESSY II hat die Gruppe nun gezeigt, wie wichtig die Zusammensetzung von Vorläufertinten für die Erzeugung qualitativ-hochwertiger FAPbI3-Perowskit-Dünnschichten ist. Die mit den besten Tinten hergestellten Solarzellen wurden ein Jahr im Außeneinsatz getestet und auf Minimodulgröße skaliert.
- Super-Energiespeicher: Ladungstransport in MXenen untersuchtMXene können große Mengen elektrischer Energie speichern und lassen sich dabei sehr schnell auf- und entladen. Damit vereinen MXene die Vorteile von Batterien und Superkondensatoren und gelten als spannende neue Materialklasse für die Energiespeicherung: Das Material ist wie eine Art Blätterteig aufgebaut, die MXene-Schichten sind durch dünne Wasserfilme getrennt. Ein Team am HZB hat nun an der Röntgenquelle BESSY II untersucht, wie Protonen in diesen Wasserfilmen wandern und den Ladungstransport ermöglichen. Ihre Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und könnten die Optimierung solcher Energiespeichermaterialien beschleunigen.