Kooperation zwischen HZB und Universität Freiburg
Die Theoriegruppe um Joe Dzubiella. Bild. HZB © HZB
Mit einer gemeinsamen Forschungsgruppe zur „Simulation von Energiematerialien“ kann Prof. Dr. Joachim Dzubiella, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, die Zusammenarbeit mit dem HZB fortsetzen. Der theoretische Physiker hatte bis vor wenigen Monaten am HZB die Gruppe „Theorie und Simulation“ geleitet und dabei eng mit Kolleginnen und Kollegen aus der Experimentalforschung kooperiert. Die Forschungsgruppe wird sich mit elektrochemischer Energiespeicherung und solaren Brennstoffen beschäftigen.
Von 2010 bis Anfang 2018 hatte Joachim Dzubiella am HZB geforscht und dort eine Theoriegruppe aufgebaut. Dabei schätzte er die kurzen Wege zu den experimentell arbeitenden Kolleginnen und Kollegen und arbeitete eng mit ihnen zusammen. In 2015 erhielt er einen Consolidator Grant des European Research Council, was ihm den weiteren Ausbau seiner Gruppe ermöglichte.
Im April 2018 folgte der Physiker dem Ruf auf eine W3-Professur für Angewandte Theoretische Physik an die Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Doch die Zusammenarbeit mit dem HZB geht weiter. Dies ermöglicht nun die gemeinsame Forschungsgruppe zur „Simulation von Energiematerialien“, die vom Helmholtz-Zentrum Berlin und der Uni Freiburg gefördert wird.
„Es gibt im Bereich der solaren Brennstoffe großes Interesse daran, die Vorgänge an den Katalysatorschichten, die die Spaltung von Wasser erleichtern, genauer zu verstehen“, erklärt Dzubiella. Auch bei der elektrochemischen Energiespeicherung gibt es zahlreiche Aspekte, die sich durch Modellierungen deutlich besser analysieren lassen. Die gemeinsame Forschungsgruppe besteht aktuell aus sieben Forscherinnen und Forschern. Der Fokus liegt auf dem Geschehen an Grenzflächen zwischen flüssigen und festen Phasen, das die Theoretiker mit Modellen im Computer simulieren, um den treibenden Kräften auf die Spur zu kommen.
Mit Skype-Terminen, Besuchen und Workshops im Grünen werden sich die Freiburger und Berliner Gruppenmitglieder austauschen. Vorerst ist die Finanzierung für fünf Jahre gesichert.
Mehr Informationen: http://helmholtz-berlin.de/forschung/oe/ee/simulation/
- Präzise Grenzflächenchemie steigert Wirkungsgrad von Perowskit-SolarzellenIm Rahmen einer internationalen Forschungskooperation wurde eine neue molekulare Strategie entwickelt, um eine der Grenzflächen in Perowskit-Solarzellen zu verbessern. Die daraus resultierenden Solarzellen erreichten in der n-i-p-Architektur einen Energieumwandlungswirkungsgrad von 26,19 % bei gleichzeitig hoher Betriebsstabilität unter längerer Bestrahlung und erhöhten Temperaturen. Die Ergebnisse wurden im „Journal of the American Chemical Society“ veröffentlicht.
- 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.