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!“
- Magnetische Bildgebung: Mikroblumen verstärken das lokale MagnetfeldMaterialien mit magnetischen Nanostrukturen bieten viele Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Spintronik. Um solche Materialien zu untersuchen, sind magnetisch empfindliche Bildgebungsverfahren im Nanobereich geeignet, bisher konnten während des Bildgebung jedoch nur schwache Magnetfelder angelegt werden. Nun hat eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Dr. Sergio Valencia vom HZB einen Ansatz entwickelt, der diese Einschränkung überwindet. Das Team entwarf winzige Magnetflusskonzentratoren (MFCs). Die Geometrie der MFCs ähnelt einer Blume und fokussiert das angelegte Magnetfeld auf das Zentrum, in dem die Probe sitzt. Die „Mikroblumen“, die das Magnetfeld lokal verstärken, können in vielen nanometrischen magnetischen Mikroskopieverfahren eingesetzt werden.
- CIGS-Perowskit-Tandemzelle erreicht Rekordwirkungsgrad von 25,5 %Ein Berliner Team aus Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und Center for the Science of Materials Berlin (CSMB) an der Humboldt-Universität zu Berlin hat einen neuen Rekord für eine Tandemsolarzelle aufgestellt. Durch die Kombination einer CIGS-Halbleiterschicht mit Perowskit gelang es ihnen, 25,5 % des Sonnenlichts in elektrische Energie umzuwandeln. Der bisherige Rekord für diese Materialkombination und diese Zellgröße lag bei 24,6 %. Der neue Rekord wurde zertifiziert und ist in den Solar Cell Efficiency Tables (den „Green Tables“) zu finden, die als Nachschlagewerk für die weltweite Photovoltaik-Gemeinschaft gelten.
- Unordnung erzeugt neue Eigenschaften in VerbindungshalbleiternEin internationales Forschungsteam hat gezeigt, dass intrinsische Unordnung im Verbindungshalbleiter CuInSnS₄ genutzt werden kann, um dessen optische Eigenschaften zu beeinflussen. Optische Anregungen (Exzitonen) reagieren empfindlich auf die lokale Anordnung der Atome. Dabei zeigen sie überraschenderweise eine richtungsabhängige Reaktion, obwohl die durchschnittliche Kristallstruktur kubisch ist. Diese Erkenntnisse werfen ein neues Licht auf den Zusammenhang zwischen Unordnung und Materialeigenschaften und eröffnen neue Möglichkeiten für ein gezieltes „Unordnungs-Engineering“ in optoelektronischen und photokatalytischen Bauelementen.