Neue Materialien für die Photovoltaik: HZB startet erste eigene Graduiertenschule
Prof. Susan Schorr mit Teilnehmerinnen und Teilnehmern der Graduiertenschule MatSEC
Strukturiert durch die Promotion
Neue Graduiertenschule am HZB: Doktoranden erforschen Materialien für die Energieumwandlung
Am Helmholtz-Zentrum Berlin ist gestern mit einem Auftakt-Workshop der Startschuss für die Graduiertenschule „Materials for Solar Energy Conversion“ (kurz MatSEC) gefallen. MatSEC ist die erste eigene Graduiertenschule des HZB, in der sich Doktoranden des Zentrums ausbilden lassen können. Angesiedelt ist sie an der Dahlem Research School (DRS) der Freien Universität Berlin (FU Berlin). Insgesamt zehn Doktoranden können das Angebot von MatSEC parallel zu ihrer Promotion nutzen.
Die Graduiertenschule MatSEC konzentriert sich auf die Erforschung von Kesteriten, neuartigen Materialsystemen für die Photovoltaik. Sie gelten als aussichtsreiche Kandidaten für Absorberschichten in der Dünnschicht-photovoltaik und könnten auch als Photoelektroden zur Aufspaltung von Wasser durch Sonnenenergie eingesetzt werden. Ziel ist es, die Beziehung zwischen der inneren Struktur und den Eigenschaften dieser Verbindungshalbleiter umfassend zu verstehen. Mit dem Wissen könnten Forscher maßgeschneiderte Materialien für kostengünstigere und effizientere Solarzellen entwickeln.
Prof. Dr. Susan Schorr, HZB-Abteilungsleiterin für Kristallographie und Professorin an der FU Berlin, ist die Sprecherin der neuen Graduiertenschule. Als Partner sind Arbeitsgruppen der FU Berlin, der Technischen Universität Berlin, der Humboldt-Universität zu Berlin und der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus beteiligt. „Die Stärke der neuen Graduiertenschule MatSEC liegt genau in dieser interdisziplinären Forschungsstruktur“, sagt Susann Schorr.
Die Promovierenden besuchen an den beteiligten Universitäten thematisch relevante Vorlesungen. Ergänzt wird das Programm durch begleitende Workshops, Auslandsaufenthalte und Angebote der Dahlem Research School. „Wir freuen uns, dass wir in der Graduiertenschule sieben zusätzliche Stellen für Doktoranden zur Verfügung stellen können“, sagt Gabriele Lampert, Doktorandenkoordinatorin am HZB.
- Berliner Wissenschaftspreis geht an Philipp AdelhelmDer Batterieforscher Prof. Dr. Philipp Adelhelm wird mit dem Berliner Wissenschaftspreis 2024 ausgezeichnet. Er ist Professor am Institut für Chemie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und leitet eine gemeinsame Forschungsgruppe der HU und des Helmholtz-Zentrums Berlin (HZB). Der Materialwissenschaftler und Elektrochemiker forscht zur Entwicklung nachhaltiger Batterien, die eine Schlüsselrolle für das Gelingen der Energiewende spielen. International zählt er zu den führenden Expert*innen auf dem Gebiet der Natrium-Ionen-Batterien.
- Langzeittest zeigt: Effizienz von Perowskit-Zellen schwankt mit der JahreszeitAuf dem Dach eines Forschungsgebäudes am Campus Adlershof läuft ein einzigartiger Langzeitversuch: Die unterschiedlichsten Solarzellen sind dort über Jahre Wind und Wetter ausgesetzt und werden dabei vermessen. Darunter sind auch Perowskit-Solarzellen. Sie zeichnen sich durch hohe Effizienz zu geringen Herstellungskosten aus. Das Team um Dr. Carolin Ulbrich und Dr. Mark Khenkin hat Messdaten aus vier Jahren ausgewertet und in der Fachzeitschrift Advanced Energy Materials vorgestellt. Dies ist die bislang längste Messreihe zu Perowskit-Zellen im Außeneinsatz. Eine Erkenntnis: Standard-Perowskit-Solarzellen funktionieren während der Sommersaison auch über mehrere Jahre sehr gut, lassen jedoch in der dunkleren Jahreszeit etwas nach. Die Arbeit ist ein wichtiger Beitrag, um das Verhalten von Perowskit-Solarzellen unter realen Bedingungen zu verstehen.
- Natrium-Ionen-Batterien: Neuer Speichermodus für KathodenmaterialienBatterien funktionieren, indem Ionen zwischen zwei chemisch unterschiedlichen Elektroden gespeichert und ausgetauscht werden. Dieser Prozess wird Interkalation genannt. Bei der Ko-Interkalation werden dagegen sowohl Ionen als auch Lösungsmittelmoleküle in den Elektrodenmaterialien gespeichert, was bisher als ungünstig galt. Ein internationales Team unter der Leitung von Philipp Adelhelm hat nun jedoch gezeigt, dass die Ko-Interkalation in Natrium-Ionen-Batterien mit den geeigneten Kathodenmaterialien funktionieren kann. Dieser Ansatz bietet neue Entwicklungsmöglichkeiten für Batterien mit hoher Effizienz und schnellen Ladefähigkeiten. Die Ergebnisse wurden in Nature Materials veröffentlicht.