Helmholtz Innovation Labs: Neues Förderinstrument der Helmholtz-Gemeinschaft
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erhält eine von sieben Projektförderungen und stärkt damit den Technologietransfer im Themenfeld Energiematerialien
Das HZB baut das Helmholtz Innovation Lab HySPRINT auf, um zusammen mit Unternehmenspartnern neue Materialkombinationen und Prozesse für Energieanwendungen zu entwickeln. Die Basis bilden Silizium und metallorganische Perowskit-Kristalle. Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert das Projekt über die nächsten fünf Jahre aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds mit 1,9 Millionen Euro, dazu kommen Eigenanteile des HZB sowie der Industriepartner.
Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert insgesamt sieben Helmholtz Innovation Labs, um den Transfer von Forschungsergebnissen in die Anwendung zu stärken. Sie stellt dafür in den kommenden fünf Jahren rund zwölf Millionen Euro zur Verfügung.
Der HZB-Antrag konnte sich unter 27 Konzepten durchsetzen. HySPRINT steht für „Hybrid Silicon Perovskite Research, Integration & Novel Technologies“. Im Mittelpunkt stehen hybride Materialien und Bauelemente auf Basis von Silizium und Perowskitkristallen, die für die Energiewandlung in der Photovoltaik aber auch für die solare Wasserstoffproduktion eingesetzt werden können. „Dabei wollen wir die Silizium Hybrid-Technologie, die Flüssigphasenkristallisation von Silizium, sowie die Nanoimprint Lithographie und die Prototyp-Realisierung mittels 3D-Mikrokontaktierungstechniken gemeinsam mit Industriepartnern weiter entwickeln und das Potenzial für die Produktion aufzeigen“, sagt Prof. Dr. Bernd Rech vom HZB-Institut für Siliziumphotovoltaik.
Das Innovation Lab wird als ein Core Lab des HZB aufgebaut und wird eng mit dem HZB-Institut PVcomB zusammenarbeiten. Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla, die wissenschaftliche Geschäftsführerin am HZB, betont:„HySPRINT wird sich als kreative Säule des Technologietransfers am HZB und in der Helmholtz-Gemeinschaft etablieren!“
- 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.
- Energie von Ladungsträgerpaaren in Kuprat-VerbindungenNoch immer ist die Hochtemperatursupraleitung nicht vollständig verstanden. Nun hat ein internationales Forschungsteam an BESSY II die Energie von Ladungsträgerpaaren in undotiertem La₂CuO₄ vermessen. Die Messungen zeigten, dass die Wechselwirkungsenergien in den potenziell supraleitenden Kupferoxid-Schichten deutlich geringer sind als in den isolierenden Lanthanoxid-Schichten. Die Ergebnisse tragen zum besseren Verständnis der Hochtemperatur-Supraleitung bei und könnten auch für die Erforschung anderer funktionaler Materialien relevant sein.
- Elektrokatalyse mit doppeltem Nutzen – ein ÜberblickHybride Elektrokatalysatoren können beispielsweise gleichzeitig grünen Wasserstoff und wertvolle organische Verbindungen produzieren. Dies verspricht wirtschaftlich rentable Anwendungen. Die komplexen katalytischen Reaktionen, die bei der Herstellung organischer Verbindungen ablaufen, sind jedoch noch nicht vollständig verstanden. Moderne Röntgenmethoden an Synchrotronquellen wie BESSY II ermöglichen es, Katalysatormaterialien und die an ihren Oberflächen ablaufenden Reaktionen in Echtzeit, in situ und unter realen Betriebsbedingungen zu analysieren. Dies liefert Erkenntnisse, die für eine gezielte Optimierung genutzt werden können. Ein Team hat nun in Nature Reviews Chemistry einen Überblick über den aktuellen Wissensstand veröffentlicht.