Mit Mathematik die Sonne besser nutzen - das Virtuelle Institut „Mikrostruktur-Kontrolle für Solarzellen“ am HZB schafft breites Expertennetzwerk
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) koordiniert seit kurzem ein Virtuelles Institut, das sich intensiv und mit einem breit angelegten Forschungsansatz modernen Solarzellen widmet. Es ist ein Schulterschluss von Forschern aus verschiedenen Forschungsdisziplinen, um die Grundlage für noch leistungsfähigere Solarzellen zu legen. Die Wissenschaftler wollen die komplexe Mikrostruktur polykristalliner Absorberschichten in Dünnschichtsolarzellen untersuchen und verstehen lernen.
Wichtiger Partner im Netzwerk ist auch das DFG-Forschungszentrum „MATHEON“, in dem die Professoren Barbara Wagner (TU Berlin) und Ralf Kornhuber (FU Berlin) arbeiten. Ihre Aufgabe im Virtuellen Institut ist es, das Wachstum von Mikrostrukturen theoretisch zu modellieren und zu simulieren. Das ist besonders wichtig, weil beim Wachstum der Schichten sehr viele Faktoren eine Rolle spielen. „Mit dem theoretischen Verständnis der Zusammenhänge, gekoppelt mit Simulationen und Modellierung, wollen wir hocheffiziente Solarzellen realisieren“, sagt die Sprecherin des Virtuellen Institutes, Professorin Susan Schorr. Der im Virtuellen Institut entwickelte Forschungsansatz soll auch auf weitere komplexe Materialsysteme übertragbar sein. Ziel ist es, den Wirkungsgrad der Solarzellen deutlich zu erhöhen und gleichzeitig Material- und Herstellungskosten zu senken.
In dem Virtuellen Institut arbeitet ein internationales Team von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des HZB, der FU Berlin, der TU Berlin, der TH Darmstadt, den Max-Planck-Instituten für Eisenforschung und für Intelligente Systeme, der ETH Zürich, der University of Oxford, sowie der britischen SuperSTEM zusammen.
Weitere Informationen
Webseite des Virtuellen Institutes
Pressemitteilung MATHEON
Kontakte zu den beteiligten Forschern aus MATHEON:
- Prof. Dr. Barbara Wagner, TU Berlin, Tel.: 030 314-22246, Email: bwagner@math.tu-berlin.de
- Prof. Dr. Ralf Kornhuber, FU Berlin, Tel.: 030 838-75350, Email: kornhuber@math.fu-berlin.de
- Langzeit-Stabilität von Perowskit-Solarzellen deutlich gesteigertPerowskit-Solarzellen sind kostengünstig in der Herstellung und liefern viel Leistung pro Fläche. Allerdings sind sie bisher noch nicht stabil genug für den Langzeit-Einsatz. Nun hat ein internationales Team unter der Leitung von Prof. Dr. Antonio Abate durch eine neuartige Beschichtung der Grenzfläche zwischen Perowskitschicht und dem Top-Kontakt die Stabilität drastisch erhöht. Dabei stieg der Wirkungsgrad auf knapp 27 Prozent, was dem aktuellen state-of-the-art entspricht. Dieser hohe Wirkungsgrad nahm auch nach 1.200 Stunden im Dauerbetrieb nicht ab. An der Studie waren Forschungsteams aus China, Italien, der Schweiz und Deutschland beteiligt. Sie wurde in Nature Photonics veröffentlicht.
- Erfolgreicher Masterabschluss zu IR-Thermografie an SolarfassadenWir freuen uns sehr und gratulieren unserer studentischen Mitarbeiterin Luca Raschke zum erfolgreich abgeschlossenen Masterstudium der Regenerativen Energien an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin – und das mit Auszeichnung!
- TT-Preis 2025: Perowskit-Solarzellen aus DeutschlandPhotovoltaik ist die führende Technologie bei der Umstellung auf saubere Energie. Doch die traditionelle Solartechnologie auf Siliziumbasis hat ihre Effizienzgrenze erreicht. Daher hat ein HZB-Team eine auf Perowskit basierende Mehrfachzellenarchitektur entwickelt. Dafür erhielten Kevin J. Prince und Siddhartha Garud am 13. Oktober 2025 den mit 5.000 Euro dotierten Technologie-Transferpreis des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB).