Maria Skłodowska-Curie-Postdoc-Stipendium für Artem Musiienko
Mit dem Maria Skłodowska Curie Postdok-Stipendium will Artem Musiienko am HZB bleifreie Perowskit-Solarzellen untersuchen und ihren Wirkungsgrad verbessern. © F. Krawatzek /HZB
Dr. Artem Musiienko hat ein renommiertes Maria Skłodowska-Curie-Postdoktorandenstipendium erhalten. Er wird damit am HZB in der Gruppe von Prof. Antonio Abate sein Projekt HyPerGreen vorantreiben, mit dem er die Effizienz von bleifreien Perowskit-Solarzellen auf über 20 % steigern will.
Musiienko hat 2018 an der Karls-Universität Prag zu einem Thema aus der Halbleiterphysik promoviert und war im Anschluss dort als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig. 2020 wechselte er an das HZB-Institut für Silizium-Photovoltaik, wo er unter anderem Defekte in Halogenid-Perowskiten untersuchte. Damit hat er erheblich zu den enormen Wirkungsgradsteigerungen von Perowskit-Solarzellen beigetragen, für die das HZB inzwischen international bekannt ist.
"Diese hocheffizienten Halogenid-Perowskite enthalten allerdings geringe Mengen an Blei, einem giftigen Schwermetall, das nicht in die Umwelt gelangen darf“, sagt Musiienko. Doch Blei lässt sich durch Zinn ersetzen, das nachweislich nicht bioverfügbar und damit unschädlich ist. Bisher sind jedoch Wirkungsgrade und Stabilität von Zinn-Perowskit-Solarzellen sehr viel geringer im Vergleich. Musiienko plant nun in seinem Projekt HyPerGreen, die Zinn-Perowskit-Solarzellen deutlich zu verbessern und die Mechanismen zu erforschen, die den Ladungstransport im Volumen und an der Grenzfläche dieser Materialien begrenzen.
Musiienko wird dazu die neuartige Photo-Hall-Methode nutzen, die er kürzlich am HZB entwickelt hat. "Wir patentieren diese Methode derzeit gemeinsam mit dem HZB", sagt er. Die Methode basiert auf einer Kombination von Magnetfeld und Licht und ermöglicht es, Ladungstransportparameter und limitierende Faktoren des Materials zu erforschen, die bisher nicht zugänglich waren. Sein Ziel ist ehrgeizig: Er strebt Wirkungsgrade von über 20 % an, ein großer Schritt nach vorn gegenüber dem derzeitigen Rekord von 14,6 % (1).
(1): Aktueller Wirkungsgradrekord für Zinn-Perowskit-Solarzellen: Jiang, X. et al. J. Am. Chem. Soc. 143 (29), 10970-10976 (2021))
- Neue Katalysatormaterialien auf Basis von Torf für BrennstoffzellenEisen-Stickstoff-Kohlenstoff-Katalysatoren haben das Potenzial, teure Platinkatalysatoren in Brennstoffzellen zu ersetzen. Dies zeigt eine Studie aus Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und der Universitäten in Tartu und Tallinn, Estland. An BESSY II beobachtete das Team, wie sich komplexe Mikrostrukturen in den Proben bilden. Anschließend analysierten sie, welche Strukturparameter für die Förderung der bevorzugten elektrochemischen Reaktionen besonders wichtig waren. Der Rohstoff für solche Katalysatoren ist gut zersetzter Torf.
- Helmholtz-Nachwuchsgruppe zu MagnonenDr. Hebatalla Elnaggar baut am HZB eine neue Helmholtz-Nachwuchsgruppe auf. An BESSY II will die Materialforscherin sogenannte Magnonen in magnetischen Perowskit-Dünnschichten untersuchen. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, mit ihrer Forschung Grundlagen für eine zukünftige Terahertz-Magnon-Technologie zu legen: Magnonische Bauelemente im Terahertz-Bereich könnten Daten mit einem Bruchteil der Energie verarbeiten, die moderne Halbleiterbauelemente benötigen, und das mit bis zu tausendfacher Geschwindigkeit.
Dr. Hebatalla Elnaggar will an BESSY II magnetische Perowskit-Dünnschichten untersuchen und damit die Grundlagen für eine künftige Magnonen-Technologie schaffen.
- Susanne Nies in EU-Beratergruppe zu Green Deal berufenDr. Susanne Nies leitet am HZB das Projekt Green Deal Ukraina, das den Aufbau eines nachhaltigen Energiesystems in der Ukraine unterstützt. Die Energieexpertin wurde nun auch in die wissenschaftliche Beratergruppe der Europäischen Kommission berufen, um im Zusammenhang mit der Netto-Null-Zielsetzung (DG GROW) regulatorische Belastungen aufzuzeigen und dazu zu beraten.