Posterpreis für Laura Elisa Valle Rios auf der Europäischen Kristallographie-Konferenz

Preisverleihung auf der ECM29

Preisverleihung auf der ECM29

Auf der 29. Europäischen Kristallographie-Konferenz (ECM29) in Rovinj (Kroatien) ist der Posterbeitrag von Laura Elisa Valle Rios aus der HZB-Abteilung Kristallographie mit dem Poster-Preis der Royal Society of Chemistry ausgezeichnet worden. Laura Elisa forscht als Doktorandin des Marie-Curie Initial Training Networks KESTCELLS und der Graduiertenschule "Materials for Solar Energy Conversion" (MatSEC) am HZB.

Auf der Konferenz stellte sie ihre Ergebnisse zu den strukturellen Eigenschaften von Kesteriten (Cu2ZnSnSe4 - CZTSe) im Verhältnis zu Abweichungen von deren Stöchiometrie vor.

Kesterit-basierte Dünnschichtsolarzellen mit Effizienzen bis zu 12,6 Prozent werden mit einem Absorbermaterial realisiert, das bezüglich seiner chemischen Zusammensetzung von der stöchiometrischen Verbindung Cu2ZnSn(S,Se)4 abweicht. Insbesondere zeigt es eine Cu-arme/Zn-reiche Zusammensetzung. Da die elektronischen Eigenschaften eines Halbleiters von seiner Kristallstruktur abhängen, besteht großes Interesse daran, den strukturellen Hintergrund dieser Stöchiometrieabweichungen systematisch zu untersuchen und mit anderen Eigenschaften, wie dem Auftreten von Sekundärphasen, zu korrelieren.

Laura Elisa Valle Rios synthetisierte nicht-stöchiometrische CZTSe Pulverproben mittels einer Festkörperreaktion und untersuchte die strukturellen und chemischen Eigenschaften an den beiden Großgeräten des HZB unter Nutzung der Synchrotronröntgenstrahlung am BESSYII und der Neutronen am BERII. Außerdem führte sie Experimente an der Spallation Neutron Source (SNS) in den USA durch.

Mit den so erhaltenen Ergebnissen konnte sie nachweisen, dass die CZTSe-Kesteritphase Abweichungen von der Stöchiometrie unter Beibehaltung der Kesterit-Struktur und Ausbildung bestimmter Punktdefekte toleriert. Laura Elisa konnte damit Korrelationen zwischen der chemischen Zusammensetzung des Kesterit-Halbleiters und dem Auftreten bestimmter Punktdefekte sowie Punktdefektkonzentrationen nachweisen. Sie hat gezeigt, dass sich die Kesterit-Struktur auf Cu-arme/Zn-reiche bzw. Cu-reiche/Zn-arme Zusammensetzungen ohne strukturelle Änderungen, mit Ausnahme der Kationenverteilung, anpassen kann.

Laura Elisa Valle Rios ist Doktorandin des EU Marie-Curie Initial Training Networks KESTCELLS (Training for sustainable low cost PV technologies: development of kesterite based efficient solar cells) am HZB (Abteilung EM-AKR). Sie ist gleichzeitig in der gemeinsamen Graduiertenschule "Materials for Solar Energy Conversion" (MatSEC) an der Freien Universität Berlin eingeschrieben.

Susan Schorr

Das könnte Sie auch interessieren

  • Tomographie zeigt hohes Potenzial von Kupfersulfid-Feststoffbatterien
    Science Highlight
    28.11.2022
    Tomographie zeigt hohes Potenzial von Kupfersulfid-Feststoffbatterien
    Feststoffbatterien ermöglichen noch höhere Energiedichten als Lithium-Ionenbatterien bei hoher Sicherheit. Einem Team um Prof. Philipp Adelhelm und Dr. Ingo Manke ist es gelungen, eine Feststoffbatterie während des Ladens und Entladens zu beobachten und hochaufgelöste 3D-Bilder zu erstellen. Dabei zeigte sich, dass sich Rissbildung durch höheren Druck effektiv verringern lässt.
  • Wie sich Photoelektroden im Kontakt mit Wasser verändern
    Science Highlight
    17.11.2022
    Wie sich Photoelektroden im Kontakt mit Wasser verändern
    Photoelektroden auf der Basis von BiVO4 gelten als Top-Kandidaten für die solare Wasserstofferzeugung. Doch was passiert eigentlich, wenn sie mit Wassermolekülen in Kontakt kommen? Eine Studie im Journal of the American Chemical Society hat diese entscheidende Frage nun teilweise beantwortet: Überschüssige Elektronen aus dotierten Fremdelementen oder Defekten fördern die Dissoziation von Wasser, was wiederum sogenannte Polaronen an der Oberfläche stabilisiert. Dies zeigen Daten aus Experimenten eines HZB-Teams an der Advanced Light Source des Lawrence Berkeley National Laboratory. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, bessere Photoanoden für die grüne Wasserstoffproduktion zu entwickeln.
  • Batterien ohne kritische Rohstoffe
    Science Highlight
    26.10.2022
    Batterien ohne kritische Rohstoffe
    Der Markt für wiederaufladbare Batterien wächst schnell, aber die benötigten Rohstoffe sind begrenzt. Eine Alternative könnten zum Beispiel Natrium-Ionen-Batterien sein. Eine gemeinsame Forschergruppe von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat dafür neue Kombinationen von Elektrolytlösungen und Elektrodenmaterialien untersucht.