Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik wird in Berlin aufgebaut
Das Hahn-Meitner-Institut (HMI), die Technische Universität Berlin (TUB) sowie acht führende Industrie-Unternehmen unterzeichnen ein Memorandum of Understanding (MoU) zur Gründung des Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik.
Das Hahn-Meitner-Institut Berlin (HMI), die Technische Universität Berlin (TUB), die WISTA Management GmbH sowie die TSB Technologiestiftung Innovationsagentur Berlin GmbH wollen gemeinsam mit der Wirtschaft innovative Produkte für die Solarenergie entwickeln. „Forschung im Bereich der erneuerbaren Energien gehört heute zu den wichtigsten Aufgaben. Durch die Verbindung von Wissenschaft und Wirtschaft ist das Berliner Vorhaben ein beispielhafter Baustein der Hightech-Strategie, mit der sich die Bundesregierung dem weltweiten Innovationswettbewerb stellt“, sagt Thomas Rachel, parlamentarischer Staatssekretär im Bundesforschungsministerium.
Motiviert wird das neue Kompetenzzentrum durch den rasanten Aufschwung der Solarindustrie mit Schwerpunkt in den neuen Bundesländern. Mehrere Firmen haben jetzt mit dem Bau von Produktionsstätten für neuartige Dünnschichtsolarzellen begonnen. „Diese Zukunftstechnologien gilt es, erfolgreich und langfristig in Deutschland zu etablieren und auszubauen“, betont Prof. Michael Steiner, wissenschaftlicher Geschäftsführer des HMI. Ziel ist es, Strom aus Sonnenlicht effektiver und kostengünstiger zu produzieren. Notwendig ist dafür der kontinuierliche Wissenstransfer aus der Grundlagenforschung und Technologieentwicklung in die Industrie und zurück. Das heißt, Erkenntisse aus der Forschung müssen schneller in die Industrie gelangen und zugleich hochkomplexe Fragestellungen, die sich aus der industriellen Produktion ergeben, direkt an die Grundlagenforschung weiter gegeben werden.
Die Unterzeichner des MoU schlagen deshalb vor, in Partnerschaft und mit Hilfe der öffentlichen Hand ein „Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin“ zu errichten. Als eine der ersten Aufgaben soll das Kompetenzzentrum zentrale Fragen bearbeiten, die sich aus der Beschichtung von Dünnschichtsolarmodulen ergeben. Industrienahe Prototypen sollen dabei entstehen. Außerdem werden neuartige Solarzellenkonzepte und Herstellungsverfahren entwickelt. Der ehrgeizige Zeitplan sieht vor, die Planungsphase für das Kompetenzzentrum noch im ersten Halbjahr 2007 abzuschließen. Voll betriebsbereit wäre das Zentrum 2009.
Acht namhafte Industriefirmen haben das MoU zusammen mit den Berliner Forschungsinstituten unterzeichnet und werden den Aufbau des Zentrums unterstützen. Weitere Firmen haben bereits großes Interesse an einer Zusammenarbeit bekundet. „Von Beginn an soll damit der systematische Brückenschlag zwischen Wissenschaft und Wirtschaft gewährleistet werden“ sagt Prof. Kurt Kutzler, Präsident der TUB. „Die enge Anbindung an die Universität ermöglicht parallel auch die Ausbildung von hochqualifizierten Ingenieuren und Wissenschaftlern. Diese werden in der boomenden Solarindustrie dringend benötigt.“
- 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.