Helmholtz-Zentrum Berlin stärkt Aktivitäten zur Forschung an solaren Brennstoffen in Zusammenarbeit mit der Universität Erlangen-Nürnberg
Gestern hat der Senat der Helmholtz-Gemeinschaft seine Zustimmung gegeben für die Ansiedlung eines neuen Helmholtz-Instituts zur Erforschung Erneuerbarer Energien in Erlangen und Nürnberg, kurz HI ERN. Das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) ist neben dem Forschungszentrum Jülich und der Universität Erlangen und Nürnberg einer der Kooperationspartner und wird seine Expertise auf dem Gebiet der Dünnschicht-Photovoltaik in das neue Institut einbringen.
„Die Dünnschicht-Techniken, die bislang zur Herstellung von neuartigen Solarzellen verwendet werden, wollen wir auch für die solare Brennstofferzeugung nutzbar machen. Auf diesem Gebiet verfügt das HZB über einzigartiges Know-How. Dies wollen wir als Partner in das neue Helmholtz-Institut einbringen“, sagt Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB.
Unter anderem wird das HZB eine W2-Professur auf diesem Gebiet finanzieren und den Zugang der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Nürnberg und Erlangen zu den einzigartigen Infrastrukturen am HZB ermöglichen.
„Unsere Beteiligung am HI ERN ist auch ein Ausdruck dafür, dass sich das HZB verstärkt als modernes Energieforschungszentrum mit Schwerpunkt Materialforschung ausrichtet“, betont Anke Kaysser-Pyzalla.
Bereits im vergangenen Jahr wurde am HZB unter Leitung von Prof. Roel van de Krol ein neues Institut für Solare Brennstoffe gegründet. Und im August folgt am Synchrotronring BESSY II nach Abschluss der umfangreichen Planungen die Grundsteinlegung für den Bau einer weltweit einzigartigen Laboranlage – genannt EMIL, Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin.
Hier sollen in Zukunft mit Röntgenanalytik Materialien für die Photovoltaik und für photokatalytische Prozesse untersucht werden. Nach Fertigstellung des Anbaus an BESSY II wird man wie nirgendwo sonst auf der Welt die Materialherstellung und ultrapräzise Analyse von Schichteigenschaften ohne Unterbrechung des für die Synthese notwendigen Vakuums miteinander verbinden können.
- Grüner Wasserstoff mit PEC-Elektrolyseuren: Die Transportprozesse im BlickEine Option, um die Energie des Sonnenlichts zu speichern, ist die Erzeugung von Wasserstoff in PEC-Elektrolyseuren. Die Aufskalierung dieser Technologie ist allerdings noch eine Herausforderung. Ein Team am HZB-Institut für Solare Brennstoffe hat nun mit 2D-Fluoreszenz-Bildgebung und Partikelvelozimetrie beobachtet, wie sich Ionen und gelöste Gase im Elektrolyten während der Elektrolyse bewegen. Die Einblicke sind neu und können bei der Entwicklung von größeren PEC-Elektrolyseuren nützlich sein.
- Neues Kontaktmaterial steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenEin neu entwickeltes Material für den Elektronenkontakt verbessert die Wirkungsgrade von Perowskit-Einzelsolarzellen und Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen. Das neue Material basiert auf einem Carboran-Molekül und bietet gegenüber dem bisher genutzten Standardmaterial aus so genannten Fußballmolekülen eine Reihe von Vorteilen, zeigt die Studie, die federführend von einem Team um Steve Albrecht erarbeitet wurde. Inzwischen ist das Material patentiert und kommerziell erhältlich.
- BESSY II: Neue Probenumgebung erlaubt Einblick in thermokatalytische ProzesseEine neuartige Messzelle ermöglicht erstmals Untersuchungen mit weicher und harter Röntgenstrahlung unter hohen Drücken von bis zu 20 bar und Temperaturen von bis zu 400 °C. Dies liefert neue Erkenntnisse über thermokatalytische Prozesse, wie beispielsweise die Fischer-Tropsch-Synthese zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe. Die Entwicklung der Messzelle gilt als Meilenstein im Rahmen des Care-O-Sene-Projekts.