Helmholtz-Zentrum Berlin stärkt mit neuer Helmholtz-Nachwuchsgruppe zu Perowskit-Solarzellen die Energie-Material-Forschung

Dr. Antonio Abate forscht daran, die Lebensdauer von Perowskit-Solarzellen auf 25 Jahre und mehr zu verbessern

Antonio Abate arbeitet an der Universität Fribourg in der Schweiz und wird im kommenden Jahr eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe am Helmholtz-Zentrum Berlin aufbauen. Er setzte sich in einem hoch kompetitiven Verfahren der Helmholtz-Gemeinschaft durch und wird nun mit 300.000 Euro pro Jahr über einen Zeitraum von fünf Jahren gefördert. Antonio Abate will Materialien und Grenzflächen von Perowskit-Solarzellen untersuchen, um ihre Langzeitstabilität zu verbessern.

„Wir freuen uns außerordentlich, dass wir mit Dr. Antonio Abate einen exzellenten Wissenschaftler für das HZB gewinnen konnten. Seine Arbeit ergänzt die laufenden Projekte des HZB im Helmholtz-Programm Erneuerbare Energien hervorragend. Das HZB bietet Herrn Abate ein inspirierendes wissenschaftliches Umfeld mit modernsten Materialsynthese-Anlagen und leistungsfähigen Analytik-Möglichkeiten an der Sychrotronquelle BESSY II", sagt die wissenschaftliche Geschäftsführerin des HZB, Prof. Dr. Anke Kaysser-Pyzalla.

Prof. Dr. Bernd Rech, Sprecher des Bereichs Erneuerbare Energien, ergänzt: "Perowskit-Solarzellen sind eine der vielversprechendsten Materialklassen, die in den letzten Jahren entdeckt wurden. Das HZB ist bereits aktiv auf diesem Gebiet. Wir freuen uns sehr, dass diese nun durch Antonio Abate und seine neu aufzubauende Gruppe verstärkt werden. Dies hilft zu schnellen Ergebnissen auf diesem Gebiet zu kommen."

Antonio Abate ist Italiener und forschte unter anderem an den Universitäten Oxford und Cambridge in Großbritannien. Anschließend ging er mit einem Marie-Skłodowska-Curie-Stipendium an die École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz. Zurzeit leitet er die Photovoltaik-Aktivitäten am Adolphe Merkle Institut der Universität Fribourg, Schweiz.

Ziele der Nachwuchsgruppe "Aktive Materialien und Grenzflächen für stabile Perowskit-Solarzellen"
Bisher wird der Photovoltaikmarkt von Solarzellen aus Silizium dominiert. Die anfangs hohen Herstellungskosten sind in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken. Weil die Einsparpotenziale dieser Technologie mittlerweile weitgehend ausgereizt sind, besteht Bedarf an einer neuen Generation von effizienten und kostengünstigen Solarzellen. Besonders vielversprechend sind Perowskit-Solarzellen, deren Wirkungsgrad sich in kurzer Zeit rasant erhöht hat. Für die Wirtschaftlichkeit ist aber auch ausschlaggebend, dass diese Zellen eine hohe Langzeitstabilität haben – ein Kriterium, das bisher kaum untersucht wurde. Antonio Abates Ziel ist es nun, stabile Perowskit-Solarzellen mit einer Lebensdauer von mehr als 25 Jahren zu entwickeln.

Um dieses Ziel zu erreichen, will der Forscher die optoelektronischen Mechanismen, die für den Materialabbau in den Perowskit-Solarzellen verantwortlich sind, besser verstehen. Er will sowohl die grundlegenden Prinzipien als auch die Prozessierung dieser Solarzellen erforschen, um die Grenzflächen an den verschiedenen Schichten aktiv kontrollieren zu können.

Antonio Abate will mit international führenden Forschungsgruppen und Industriepartnern aus der Elektronik zusammenarbeiten, um die Technologieentwicklung – vom Material zum Bauteil bis hin zur gesamten PV-Anlage – tatsächlich vorantreiben zu können. Darüber hinaus soll seine Arbeit eine Wissensgrundlage für die Erforschung anderer elektronischer und elektrischer Anwendungen schaffen, wie zum Beispiel für Leuchtdioden, Photodetektoren und Transistoren.

Über das Programm "Helmholtz-Nachwuchsgruppen"
Das Förderprogramm richtet sich an hoch qualifizierte Nachwuchskräfte, deren Promotion zwei bis sechs Jahre zurückliegt. Die Nachwuchsgruppenleiterinnen und -leiter werden durch ein maßgeschneidertes Fortbildungs- und Mentoring-Programm unterstützt und sollen eine langfristige Perspektive am Zentrum erhalten. Ein Ziel des Programms ist es, die Vernetzung von Helmholtz-Zentren und Universitäten zu stärken. Die Kosten des Programms – 300.000 Euro pro Gruppe über einen Zeitraum von fünf Jahren – werden je zur Hälfte aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds des Helmholtz-Präsidenten und den Helmholtz-Zentren gedeckt.