HZB Newsroom
- Sauberer Brennstoff zum Kochen für das südliche Afrika hat große WirkungDas Verbrennen von Biomasse beim Kochen belastet Gesundheit und Umwelt. Die deutsch-südafrikanische Initiative GreenQUEST entwickelt einen sauberen Haushaltsbrennstoff. Er soll klimaschädliche CO2-Emissionen reduzieren und den Zugang zu Energie für Haushalte in afrikanischen Ländern südlich der Sahara verbessern.
- Einfachere Herstellung von anorganischen Perowskit-Solarzellen bringt VorteileAnorganische Perowskit-Solarzellen aus CsPbI3 sind langzeitstabil und erreichen gute Wirkungsgrade. Ein Team um Prof. Antonio Abate hat nun an BESSY II Oberflächen und Grenzflächen von CsPbI3 -Schichten analysiert, die unter unterschiedlichen Bedingungen produziert wurden. Die Ergebnisse belegen, dass das Ausglühen in Umgebungsluft die optoelektronischen Eigenschaften des Halbleiterfilms nicht negativ beeinflusst, sondern sogar zu weniger Defekten führt. Dies könnte die Massenanfertigung von anorganischen Perowskit-Solarzellen weiter vereinfachen.
- BESSY II: Wie das gepulste Laden die Lebensdauer von Batterien verlängertEin verbessertes Ladeprotokoll könnte die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien deutlich verlängern. Das Laden mit hochfrequentem gepulstem Strom verringert Alterungseffekte. Dies zeigte ein internationales Team unter der Leitung von Philipp Adelhelm (HZB und Humboldt-Universität) in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Berlin und der Aalborg University in Dänemark. Besonders aufschlussreich waren Experimente an der Röntgenquelle BESSY II.
- Brennstoffzellen: Oxidationsprozesse von Phosphorsäure aufgeklärtDie Wechselwirkungen zwischen Phosporsäure und dem Platin-Katalysator in Hochtemperatur-PEM-Brennstoffzellen sind komplexer als bisher angenommen. Röntgen-Experimente an BESSY II in einem mittleren Energiebereich (tender x-rays) haben die vielfältigen Oxidationsprozesse an der Platin-Elektrolyt-Grenzfläche entschlüsselt. Die Ergebnisse zeigen auch, dass die Feuchtigkeit in der Brennstoffzelle diese Prozesse beeinflusst, so dass sich hier Möglichkeiten bieten, um Lebensdauer und Wirkungsgrad von Brennstoffzellen zu erhöhen.
- Best Innovator Award 2023 für Artem MusiienkoDr. Artem Musiienko ist für seine bahnbrechende neue Methode zur Charakterisierung von Halbleitern mit einem besonderen Preis ausgezeichnet worden. Auf der Jahreskonferenz der Marie Curie Alumni Association (MCAA) in Mailand, Italien, wurde ihm der MCAA Award für die beste Innovation verliehen. Seit 2023 forscht Musiienko mit einem Postdoc-Stipendium der Marie-Sklodowska-Curie-Actions in der Abteilung von Antonio Abate, Novel Materials and Interfaces for Photovoltaic Solar Cells (SE-AMIP) am HZB.
- Die Zukunft von BESSYEnde Februar 2024 hat ein Team am HZB einen Artikel in Synchrotron Radiation News (SRN) veröffentlicht. Darin beschreibt es die nächsten Entwicklungsziele für die Röntgenquelle sowie das Upgrade Programm BESSY II+ und die Nachfolgequelle BESSY III.
- Natrium-Ionen-Akkus: wie Doping die Kathoden verbessertNatrium-Ionen-Akkus haben noch eine Reihe von Schwachstellen, die durch die Optimierung von Batteriematerialien behoben werden könnten. Eine Option ist die Dotierung des Kathodenmaterials mit Fremdelementen. Ein Team von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat nun die Auswirkung von einer Dotierung mit Scandium und Magnesium untersucht. Um ein vollständiges Bild zu erhalten, hatten die Forscher*innen Messdaten an den Röntgenquellen BESSY II, PETRA III und SOLARIS gesammelt und ausgewertet. Sie entdeckten dadurch zwei konkurrierende Mechanismen, die über die Stabilität der Kathoden entscheiden.
- Prof. Dr. Yan Lu: Neuartige Batterien nachhaltig entwickelnYan Lu wurde gemeinsam mit dem HZB zur Professorin für Hybridmaterialien für elektrochemische Energiespeicher und Wandler an der Friedrich-Schiller-Universität Jena berufen. Herzlichen Glückwunsch!
- Steve Albrecht zählt zu den „Highly Cited Researchers 2023“Jedes Jahr erscheinen unzählige Artikel in Fachzeitschriften. Der Informationsdienstleister Clarivate misst nach einer anerkannten Methode, wie groß der Einfluss der publizierten Beiträge auf das jeweilige Fachgebiet ist. Nach dieser Auswertung zählt in 2023 der HZB-Forscher Steve Albrecht zu den „highly cited researchers“, die ihr Fachgebiet deutlich beeinflussen. Albrecht war mit seinem Team in den letzten Jahren an mehreren Weltrekorden für Tandemsolarzellen beteiligt und hat die Ergebnisse in hochrangigen Fachjournalen publiziert.
- Curious Mind Award für Michelle BrowneAm Donnerstag, den 12. Oktober 2023, nahm Michelle Browne eine besondere Auszeichnung in Hamburg entgegen: Den „Curious Mind Award“ in der Kategorie “Mobilität, Energie und nachhaltige Unternehmen“ des manager magazin.
- Green Deal Ukraina: Energie- und Klimaagenda für die Ukraine auf dem Weg in die EUDie erste hochrangige Veranstaltung im Rahmen des Projekts Green Deal Ukraina (GDU) fand im Oktober in Kiew, Ukraine mit mehr als 150 Teilnehmenden statt. Diese erste Zusammenkunft und der offizielle Start kommen zu einem wichtigen Zeitpunkt: Die EU wird einen neuen Bericht über die Fortschritte der Länder auf dem Weg in die EU vorlegen, und die Ukraine wird darauf mit einer eigenen Analyse, dem so genannten "Pre-Screening", reagieren.
- Grüner Wasserstoff: Ko-Produktion von wertvollen Chemikalien steigert die WirtschaftlichkeitDass es funktioniert, ist klar: Schon heute gibt es verschiedene Ansätze, um Solarenergie für die Elektrolyse von Wasser zu nutzen und Wasserstoff zu produzieren. Leider ist dieser grüne Wasserstoff bislang teurer als grauer Wasserstoff aus Erdgas. Doch grüner Wasserstoff hergestellt durch Sonnenlicht kann profitabel werden, zeigt eine Studie aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Technischen Universität Berlin.
- Technologietransfer-Preis: Tandem-Solarzellen näher an die industrielle Pilotproduktion gebrachtTandem-Solarzellen erzielen hohe Wirkungsgrade: Durch die Kombination von zwei verschiedenen Solarzellen-Typen wird mehr Sonnenlicht in Strom umgewandelt. Gemeinsam mit dem PV-Hersteller Qcells entwickelte ein HZB-Team um Dr. Kári Sveinbjörnsson und Bor Li die Technologie so weiter, dass Qcells in den Aufbau einer Pilotlinie für die Entwicklung von Tandem-Zellen in Sachsen-Anhalt investiert hat. Für diesen gelungenen Transfer in die industrielle Anwendung erhielten beide Forschende am 4.10.2023 den mit 5.000 Euro dotierten Technologie-Transferpreis des Helmholtz-Zentrum Berlin.
- Revolutionäre Materialforschung: Helmholtz High Impact Award für neuartige Tandem-SolarzellenEin multidisziplinäres Team vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und Forschungszentrum Jülich (FZJ) erforscht und verbessert neuartige Perowskit-Solarzellen, um sie in die Anwendung zu bringen. Für ihren Ansatz und ihre Forschungsleistung erhielten Steve Albrecht, Antonio Abate und Eva Unger vom HZB sowie Michael Saliba vom FZJ am 27.09.2023 den High Impact Award. Mit der mit 50.000 Euro dotierten Auszeichnung würdigen die Helmholtz-Gemeinschaft und der Stifterverband für die Deutsche Wissenschaft innovative Ansätze, die das Potenzial haben, als Game-Change zu wirken.
- Rekord-Tandemsolarzelle jetzt mit genauer wissenschaftlicher AnleitungDie weltbesten Tandemsolarzellen aus einer Silizium-Unterzelle und einer Perowskit-Topzelle können heute ca. ein Drittel der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie umwandeln. Das sind Rekordwerte, insbesondere für eine potentiell sehr preisgünstige Technologie. Ein Team am HZB liefert nun erstmals die wissenschaftlichen Daten und beschreibt in der renommierten Fachzeitschrift Science, wie diese Entwicklung gelungen ist.
- BESSY II: Was Ionen durch Polymermembranen treibtPhotoelektrolyseure und Elektrolysezellen können grünen Wasserstoff oder fossilfreie Kohlenstoffverbindungen erzeugen – allerdings benötigen sie Ionenaustausch-Membranen. Ein HZB-Team hat nun in einem hybriden Flüssiggas-Elektrolyseur an der Röntgenquelle BESSY II den Transport von Ionen durch die Membran untersucht. Anders als erwartet treiben Konzentrationsunterschiede aber kaum elektrische Felder Ionen an. Die Diffusion ist also der entscheidende Prozess. Diese Erkenntnis könnte bei der Entwicklung hocheffizienter und deutlich umweltfreundlicherer Membranmaterialien helfen.
- HZB und Universität Jena gründen Helmholtz-Institut für Polymere in EnergieanwendungenDie Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) gründen am 1. Juli 2023 gemeinsam das „Helmholtz-Institut für Polymere in Energieanwendungen" (HIPOLE). Ziel von HIPOLE ist die Entwicklung von nachhaltigen Polymermaterialien für Energietechnologien, die rasch in die Anwendung gebracht werden können, insbesondere von Polymer-basierten Batterien und Perowskit-Solarzellen mit polymeren Additiven. HIPOLE wird mit bis zu 5,5 Millionen Euro pro Jahr vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF, 90%) und dem Freistaat Thüringen (10%) gefördert. In der Aufbauphase bis 2028 fördert der Freistaat Thüringen zusätzlich das neue Institut mit über zehn Millionen Euro und übernimmt die Finanzierung der Baukosten der Labore und Büros.
- Green Deal Ukraina: HZB startet Energie- & Klima-ProjektZiel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts, Green Deal Ukraina, ist es, in der Hauptstadt Kyiv gemeinsam mit Partnereinrichtungen in der Ukraine und in Polen einen Energie- und Klima-Think Tank aufzubauen. Dieser soll unabhängig und faktenbasiert beim Wiederaufbau eines nachhaltigen Energiesystems in der Ukraine beraten. Nicht zuletzt ist die Umsetzung der Energie- und Klimagesetzgebung Voraussetzung für den EU-Beitritt der Ukraine. Das Projekt startete am 1. Juni 2023 und erstreckt sich über vier Jahre.
- Stipendium der Alexander von Humboldt-Stiftung für Dr. Jie WeiIm April hat Dr. Jie Wei seine Forschungsarbeit in der Helmholtz-Nachwuchsgruppe "Nanoskalige Operando CO2 Photo-Elektrokatalyse" am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und Fritz-Haber-Institut (FHI) der Max-Planck-Gesellschaft aufgenommen. Wei erhielt eines der hochkompetitiven Humboldt-Postdoktorandenstipendien und wird sein zweijähriges Projekt unter der Leitung der wissenschaftlichen Gastgeber Dr. Christopher Kley und Prof. Dr. Beatriz Roldan Cuenya durchführen.
- Humboldt-Stipendiat forscht an Batterien am HZBDr. Wenxi Wang forscht mit einem Postdoktoranden-Stipendium der Humboldt-Stiftung im Team von Prof. Yan Lu. Der Chemiker hat an der Southern University of Science and Technology in Shenzhen, China, studiert und an der King Abdullah University of Science and Technology in Saudi-Arabien seine Doktorarbeit abgeschlossen. Er hat sich auf das Design von organischen Elektroden für Lithium-Schwefel- und Zink-Ionen-Batterien spezialisiert und untersucht Wechselwirkungen zwischen den Ionen und den Wirtsmaterialien.
- "Wir befinden uns gerade in einer entscheidenden Phase für die Photovoltaik"Der HZB-Forscher Rutger Schlatmann ist zum neuen Vorsitzenden der Plattform ETIP-PV gewählt worden, in der Vertreter*innen aus Wissenschaft, Industrie und Politik aus ganz Europa organisiert sind. Ein Gespräch über den aktuellen Boom – und darüber, warum in Sachen Photovoltaik der Zug für die EU noch nicht abgefahren ist.
- Schnelle und flexible Solarenergie aus dem DruckerLeichter, flexibler und anpassbar - die Innovationsplattform Solar TAP entwickelt innovative Lösungen für Photovoltaik-Anwendungen. Ziel ist es, bereits genutzte Flächen in Landwirtschaft, Gebäudesektor und Verkehr zusätzlich für den Ausbau der Solarenergie mit Solarzellen aus dem Drucker nutzbar zu machen.
- Lithium-Schwefel-Feststoffbatterien: Ladungstransport direkt beobachtetLithium-Schwefel-Feststoffbatterien bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien das Potenzial für eine wesentlich höhere Energiedichte und mehr Sicherheit. Allerdings ist die Leistungsfähigkeit von Feststoffbatterien derzeit noch unzureichend, was vor allem an sehr langen Ladezeiten liegt - und das, obwohl sie theoretisch eine besonders schnelle Aufladung ermöglichen sollten. Eine neue Studie des HZB zeigt nun, dass die Hauptursache dafür die sehr schleppende Einwanderung von Lithium-Ionen in die Verbundkathode ist.
- Grüner Wasserstoff: Wie photoelektrochemische Zellen wettbewerbsfähig werden könntenMit Sonnenlicht lässt sich grüner Wasserstoff in photoelektrochemischen Zellen (PEC) direkt aus Wasser erzeugen. Bisher waren Systeme, die auf diesem 'direkten Ansatz' basieren, energetisch nicht wettbewerbsfähig. Die Bilanz ändert sich jedoch, sobald ein Teil des Wasserstoffs in PEC-Zellen in-situ für erwünschte Reaktionen genutzt wird. Dadurch lassen sich wertvolle Chemikalien für die chemische und pharmazeutische Industrie produzieren. Die Zeit für die Energie-Rückgewinnung des direkten Ansatztes mit der PEC-Zelle kann damit drastisch verkürzt werden, zeigt eine neue Studie aus dem HZB.
- Perowskitsolarzellen durch Schlitzdüsenbeschichtung – ein Schritt zur industriellen ProduktionSolarzellen aus Metallhalogenid-Perowskiten erreichen hohe Wirkungsgrade und lassen sich mit wenig Energieaufwand aus flüssigen Tinten produzieren. Solche Verfahren untersucht ein Team um Prof. Dr. Eva Unger am Helmholtz-Zentrum Berlin. An der Röntgenquelle BESSY II hat die Gruppe nun gezeigt, wie wichtig die Zusammensetzung von Vorläufertinten für die Erzeugung qualitativ-hochwertiger FAPbI3-Perowskit-Dünnschichten ist. Die mit den besten Tinten hergestellten Solarzellen wurden ein Jahr im Außeneinsatz getestet und auf Minimodulgröße skaliert.
- Super-Energiespeicher: Ladungstransport in MXenen untersuchtMXene können große Mengen elektrischer Energie speichern und lassen sich dabei sehr schnell auf- und entladen. Damit vereinen MXene die Vorteile von Batterien und Superkondensatoren und gelten als spannende neue Materialklasse für die Energiespeicherung: Das Material ist wie eine Art Blätterteig aufgebaut, die MXene-Schichten sind durch dünne Wasserfilme getrennt. Ein Team am HZB hat nun an der Röntgenquelle BESSY II untersucht, wie Protonen in diesen Wasserfilmen wandern und den Ladungstransport ermöglichen. Ihre Ergebnisse sind in der renommierten Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht und könnten die Optimierung solcher Energiespeichermaterialien beschleunigen.
- Elektrokatalyse unter dem RasterkraftmikroskopEine Weiterentwicklung der Rasterkraftmikroskopie macht es nun möglich, das Höhenprofil nanometerfeiner Strukturen sowie den elektrischen Strom und die Reibungskraft an fest-flüssig Grenzflächen zeitgleich abzubilden. Damit gelang es einem Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) sowie am Fritz-Haber-Institut (FHI) der Max-Planck-Gesellschaft, elektrokatalytisch aktive Materialien zu analysieren und Einblicke zu gewinnen, die für die Katalysatoroptimierung hilfreich sind. Die Methode eignet sich darüber hinaus auch, um Prozesse an Batterieelektroden, bei der Photokatalyse oder an aktiven Biomaterialien zu untersuchen.
- TU Berlin ernennt Renske van der Veen zur ProfessorinSeit zwei Jahren leitet Dr. Renske van der Veen am HZB eine Forschungsgruppe für zeitaufgelöste Röntgenspektroskopie und Elektronenmikroskopie. Im Zentrum ihrer Forschung stehen katalytische Prozesse, die zum Beispiel die Produktion von grünem Wasserstoff ermöglichen. Nun wurde sie zur S-W2 Professorin im Institut für Optik und Atomare Physik (IOAP) an der Technischen Universität Berlin ernannt.
- Elektrokatalyse - Chemie und Struktur von Eisen- Kobalt-Oxyhydroxiden vermessenEin Team um Dr. Prashanth W. Menezes (HZB/TU-Berlin) hat Kobalt-Eisen-Oxyhydroxide an BESSY II untersucht. Diese Materialklasse zählt zu den besten Anoden-Katalysatoren, um elektrolytisch Wasser aufzuspalten und grünen Wasserstoff zu gewinnen. Insbesondere gelang es, die Oxidationsstufen der aktiven Elemente in verschiedenen Konfigurationen zu bestimmen. Die Ergebnisse könnten zur wissensbasierten Entwicklung neuer hocheffizienter und kostengünstiger katalytisch aktiver Materialien beitragen.
- Wieder Weltrekord am HZB: Tandemsolarzelle schafft 32,5 Prozent WirkungsgradDer aktuelle Weltrekord von Tandemsolarzellen aus einer Silizium-Unterzelle und einer Perowskit-Topzelle liegt wieder beim HZB. Die neue Tandemsolarzelle wandelt 32,5% der einfallenden Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Das Zertifizier-Institut European Solar Test Installation (ESTI) in Italien hat die Tandemzelle vermessen und diesen Wert offiziell bestätigt. Außerdem wurde der Wert in die NREL-Übersicht zu Solarzelltechnologien eingetragen, die vom National Renewable Energy Lab, USA, gepflegt wird.
- Perowskit/Silizium-Tandemzellen auf dem Weg in die MassenproduktionUm Tandem-Solarzellen vom Labormaßstab in die Produktion zu überführen kooperiert das HZB mit dem Solarmodulhersteller Meyer Burger, der große Expertise in der Heterojunction-Technologie (HJT) für Silizium-Module besitzt. Im Rahmen dieser Kooperation sollen serienreife Silizium-Bottom-Zellen auf Basis der Heterojunction-Technologie mit einer Top-Zelle auf Basis der Perowskit-Technologie kombiniert werden.
- Neue Monochromatoroptiken für den „tender“ RöntgenbereichBislang war es äußerst langwierig, Messungen mit hoher Empfindlichkeit und hoher Ortsauflösung mittels Röntgenlicht im „tender“ Energiebereich von 1,5 - 5,0 keV durchzuführen. Dabei eignet sich genau dieses Röntgenlicht ideal, um Energiematerialien für Batterien oder Katalysatoren, aber auch biologische Systeme zu untersuchen. Dieses Problem hat nun ein Team aus dem HZB gelöst: Die neu entwickelten Monochromatoroptiken erhöhen den Photonenfluss im „tender“ Energiebereich um den Faktor 100 und ermöglichen so hochpräzise Messungen nanostrukturierter Systeme. An katalytisch aktiven Nanopartikeln und Mikrochips wurde die Methode erstmals erfolgreich getestet.
- Tomographie zeigt hohes Potenzial von Kupfersulfid-FeststoffbatterienFeststoffbatterien ermöglichen noch höhere Energiedichten als Lithium-Ionenbatterien bei hoher Sicherheit. Einem Team um Prof. Philipp Adelhelm und Dr. Ingo Manke ist es gelungen, eine Feststoffbatterie während des Ladens und Entladens zu beobachten und hochaufgelöste 3D-Bilder zu erstellen. Dabei zeigte sich, dass sich Rissbildung durch höheren Druck effektiv verringern lässt.
- Wie sich Photoelektroden im Kontakt mit Wasser verändernPhotoelektroden auf der Basis von BiVO4 gelten als Top-Kandidaten für die solare Wasserstofferzeugung. Doch was passiert eigentlich, wenn sie mit Wassermolekülen in Kontakt kommen? Eine Studie im Journal of the American Chemical Society hat diese entscheidende Frage nun teilweise beantwortet: Überschüssige Elektronen aus dotierten Fremdelementen oder Defekten fördern die Dissoziation von Wasser, was wiederum sogenannte Polaronen an der Oberfläche stabilisiert. Dies zeigen Daten aus Experimenten eines HZB-Teams an der Advanced Light Source des Lawrence Berkeley National Laboratory. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, bessere Photoanoden für die grüne Wasserstoffproduktion zu entwickeln.
- Batterien ohne kritische RohstoffeDer Markt für wiederaufladbare Batterien wächst schnell, aber die benötigten Rohstoffe sind begrenzt. Eine Alternative könnten zum Beispiel Natrium-Ionen-Batterien sein. Eine gemeinsame Forschergruppe von HZB und Humboldt-Universität zu Berlin hat dafür neue Kombinationen von Elektrolytlösungen und Elektrodenmaterialien untersucht.
- Tandemsolarzellen mit Perowskit: Nanostrukturen helfen mehrfachEnde 2021 hatten drei Teams am HZB Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen mit einem Wirkungsgrad von knapp 30 Prozent vorgestellt. Dieser Wert hielt acht Monate lang den Weltrekord, eine sehr lange Zeit für dieses heiß umkämpfte Forschungsfeld. In der renommierten Fachzeitschrift Nature Nanotechnology beschreiben die Beteiligten nun, wie sie mit nanooptischen Strukturierungen und Reflexionsbeschichtungen diesen Rekordwert erreicht haben.
- „Der Markt wird dieses Thema anschieben“ - Interview zur Rolle von synthetischem Kerosin für die LuftfahrtIm Forschungs-Konsortium CARE-O-SENE arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an Wegen, synthetisches Kerosin für die Luftfahrt effizient herzustellen. Ein Gespräch mit Tobias Sontheimer vom HZB und Dirk Schär vom ebenfalls beteiligten Konzern Sasol über die nötigen Verfahren, die Hindernisse – und darüber, wie sich der Luftverkehr dekarbonisieren lässt.
- Nachhaltiges Kerosin: 40 Mio. Euro-Forschungsprojekt CARE-O-SENE wird gefördertDas internationale Forschungsprojekt CARE-O-SENE (Catalyst Research for Sustainable Kerosene) hat vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) Förderbescheide in Höhe von 30 Mio. Euro erhalten. Zusätzlich steuern die industriellen Konsortiumspartner 10 Millionen Euro bei. Ziel des Projektes ist es, neuartige Fischer-Tropsch-Katalysatoren zu entwickeln und damit die Produktion von nachhaltigem Kerosin im industriellen Maßstab zu optimieren. Auch das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ist daran beteiligt.
- Prof. Rutger Schlatmann ist Vorstand der Europäischen Photovoltaik-PlattformRutger Schlatmann ist Solar-Experte aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und Professor an der Hochschule für Technik und Wirtschaft. Am HZB leitet er das Kompetenzzentrum für Photovoltaik, das Solarforschung und Industrie erfolgreich zusammenbringt. Nun ist der Experte als Vorsitzender der Europäischen Technologie- und Innovationsplattform für Photovoltaik (ETIP PV) gewählt worden. Sie berät unabhängig zu Fragen der Energiepolitik und zum Ausbau der Photovoltaik in Europa.
- Neu am HZB: Tomographie-Labor für die KI-unterstützte BatterieforschungAm HZB wird ein Labor für automatisierte Röntgen-Tomographie an Festkörper-Batterien eingerichtet. Das Besondere: 3D-Daten während der Lade/Entladeprozesse (operando) können mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) rascher und vielseitiger ausgewertet werden. Das Bundesministerium für Forschung und Bildung fördert das Projekt „TomoFestBattLab“ mit 1,86 Millionen Euro.
- Grüner Wasserstoff: Raschere Fortschritte durch moderne RöntgenquellenMit der Elektrokatalyse von Wasser lässt sich elektrische Energie aus Sonne oder Wind zur Erzeugung von grünem Wasserstoff nutzen und so speichern. Ein Überblicksbeitrag in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie zeigt, wie moderne Röntgenquellen wie BESSY II die Entwicklung von passenden Elektrokatalysatoren vorantreiben können. Insbesondere lassen sich mit Hilfe von Röntgenabsorptionsspektroskopie die aktiven Zustände von katalytisch aktiven Materialien für die Sauerstoffentwicklungsreaktion bestimmen. Dies ist ein wichtiger Beitrag, um effiziente Katalysatoren aus günstigen und weit verbreiteten Elementen zu entwickeln.
- Für eine starke außeruniversitäre Forschung in BerlinDie außeruniversitären Forschungseinrichtungen in Berlin arbeiten in Zukunft noch enger zusammen. Ihr 2020 gegründeter Verbund Berlin Research 50 (BR50) hat sich am 04.10.2022 zu einem eingetragenen und gemeinnützigen Verein zusammengeschlossen. Gemeinsam wollen die Mitglieder den Wissenschaftsraum Berlin weiterentwickeln und stärken.
- 40 Jahre Forschen mit Synchrotron-Licht in BerlinPresseinformation _ Berlin, 14. September 2022: Die Wissenschaft ist seit Jahrzehnten ein wichtiger Treiber für Innovation und Fortschritt in der Hauptstadtregion. Kreative, talentierte Menschen aus der ganzen Welt kommen zusammen und bringen neue Ideen voran, von denen wir als Gesellschaft profitieren. Viele Entdeckungen – von grundlegenden Erkenntnissen bis zum fertigen Produkt – beruhen auf der Forschung mit Synchrotron-Licht. Seit 40 Jahren haben Forscher*innen in Berlin Zugang zu diesem intensiven Licht. Dies beflügelt viele Wissenschaftsdisziplinen und ist ein Standortvorteil für Deutschland.
- Neue Nachwuchsgruppe zur Elektrokatalyse am HZBDr. Michelle Browne baut ab August am HZB ihre eigene Nachwuchsgruppe auf, die von der Helmholtz-Gemeinschaft für die kommenden fünf Jahre mitfinanziert wird. Die Elektrochemikerin aus Irland forscht an elektrolytisch aktiven neuartigen Materialsystemen und will Elektrokatalyseure der nächsten Generation entwickeln, zum Beispiel für die Wasserstoffproduktion. Damit findet sie am HZB eine passende Umgebung für ihr Forschungsthema.
- Umweltauswirkungen von Perowskit-Silizium-PV-Modulen geringer als bei Silizium alleinEine Studie hat erstmals die Umweltauswirkungen von industriell hergestellten Perowskit-auf-Silizium-Tandem-Solarmodulen über den gesamten Lebenszyklus bewertet. Dabei stellte Oxford PV die Tandem-Solarmodule sowie Prozessdaten aus seiner Serienfertigung in Deutschland zur Verfügung. Das Ergebnis: Die innovativen Tandem-Solarmodule sind über ihre Lebensdauer sogar noch umweltfreundlicher als herkömmliche Silizium-Heterojunktion-Module. Die Studie wurde im Fachjournal Sustainable Energy & Fuels veröffentlicht.
- Atomare Verschiebungen in Hochentropie-Legierungen untersuchtHochentropie-Legierungen aus 3d-Metallen haben faszinierende Eigenschaften, die Anwendungen im Energiesektor in Aussicht stellen. Ein internationales Team hat nun lokale Verschiebungen auf atomarer Ebene in einer hochentropischen Cantor-Legierung aus Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt und Nickel untersucht. Mit spektroskopischen Analysen an BESSY II und statistischen Simulationen konnten sie das Verständnis dieser Materialgruppe deutlich erweitern.
- HZB-Forscherin Olga Kasian als Jungwissenschaftlerin ausgezeichnetDie Stiftung Werner-von-Siemens-Ring hat Prof. Dr. Olga Kasian in Anerkennung ihrer herausragenden wissenschaftlichen Leistungen in ihr Netzwerk aufgenommen. Olga Kasian leitet eine Nachwuchsgruppe zu Elektrokatalyse am HZB und ist Professorin an der Universität Erlangen-Nürnberg. Die Stiftung zeichnet seit 1977 junge Forscher*innen der Technik- und Naturwissenschaften aus und bietet ihnen einzigartige Möglichkeiten zur interdisziplinären Vernetzung.
- Stellvertretender Premierminister von Singapur besucht das HZBAm Freitag, den 17. Juni, war eine Delegation aus Singapur zu Gast am HZB. Heng Swee Keat, stellvertretender Premierminister von Singapur, wurde vom Botschafter von Singapur in Berlin, Laurence Bay, sowie von Vertreter*innen aus Forschung und Wirtschaft begleitet.
- Wasserverteilung in der Brennstoffzelle in 4D sichtbar gemachtTeams aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und dem University College London (UCL) haben zum ersten Mal die Wasserverteilung in einer Brennstoffzelle dreidimensional und in Echtzeit visualisiert. Dafür werteten sie Messdaten aus, die noch an der Neutronenquelle BER II am HZB gewonnen wurden. Die Analyse öffnet neue Möglichkeiten zu effizienteren und damit kostengünstigeren Brennstoffzellen.
- Internationales Konsortium will die Dekarbonisierung der Luftfahrt vorantreibenJOHANNESBURG, Südafrika, 24. Mai 2022: Im Forschungsprojekt CARE-O-SENE entwickeln Partner aus Deutschland und Südafrika neue Katalysatoren für grüne Flugtreibstoffe.
Das Unternehmen Sasol und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) werden ein Konsortium leiten, das Katalysatoren der nächsten Generation entwickeln und optimieren will. Diese spielen eine Schlüsselrolle für die Entwicklung nachhaltiger Flugtreibstoffe (sustainable aviation fuels - SAF) und sind Grundlage für einen nachhaltigen Luftfahrtsektor.
- Royaler Besuch aus Schweden am HZB
Der König Carl XVI. Gustaf von Schweden sowie eine Gruppe Unternehmenslenker großer Konzerne wie Ericsson, Nordholt, Vattenfall, ABB, Schneider Electric und schwedische Vertreter aus dem öffentlichen Sektor und der Wissenschaft besuchten am 11. Mai 2022 den Technologiepark Adlershof.
- „Mich freut es wahnsinnig, wie international wir an BESSY II inzwischen sind“Synchrotronstrahlungsquellen sind seit 75 Jahren unverzichtbar für den Erkenntnisgewinn. Dr. Antje Vollmer spricht über die internationale Vernetzung, einen neuen Rekord an der Röntgenquelle BESSY II – und darüber, wie sie allein schon an den Forschungsanträgen ablesen kann, welche gesellschaftlichen Probleme gerade besonders drängend sind.
- Wissenstransfer: Beratungsstelle BAIP wird feste Einrichtung am HZBDie Beratungsstelle BAIP für bauwerkintegrierte Photovoltaik ist als Wissenstransfer-Projekt in 2019 gestartet, gefördert aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft. BAIP informiert die Bauwelt über die vielfältigen Möglichkeiten gebäudeintegrierter Photovoltaik – und das mit sehr großem Erfolg. Nach einer sehr guten Evaluierung übernimmt das HZB die Beratungsstelle nun in die Grundfinanzierung.
- Vom Labor in die Fabrik: Tandemsolarzelle mit RekordwirkungsgradQ CELLS und das Helmholtz-Zentrum Berlin haben eine serienreife Silizium-Bottom-Zelle auf Basis der Q.ANTUM-Technologie und eine Top-Zelle auf Basis der Perowskit-Technologie kombiniert. Die 2-Terminal-Tandem-Solarzelle erreicht einen Wirkungsgrad von 28,7% und damit einen neuen Weltrekord.
- Prognose des Wirkungsgrads von Solarzellen mit Terahertz- und MikrowellenspektroskopieViele unterschiedliche Halbleitermaterialien kommen für Solarzellen in Frage. In den letzten Jahren haben insbesondere die Perowskit-Halbleiter Aufsehen erregt, die sowohl preiswert als auch leicht zu verarbeiten sind und hohe Wirkungsgrade ermöglichen. Nun zeigt eine Studie mit 15 Forschungseinrichtungen, wie sich mit Terahertz- (TRTS) und Mikrowellen-Spektroskopie (TRMC) zuverlässig Mobilität und Lebensdauer der Ladungsträger ermitteln lassen. Aus diesen Messdaten ist es möglich, den potenziellen Wirkungsgrad der Solarzelle vorherzusagen und die Verluste in der fertigen Zelle einzuordnen.
- Standard-Silizium-Solarzellen erstmals mit Perowskit zu Tandem kombiniertDie Massenfertigung von Silizium-Solarzellen nutzt so genannte PERC-Zellen, sie gelten als „Arbeitspferde“ der Photovoltaik. Nun haben zwei Teams vom HZB und dem Institut für Solarenergie-Forschung in Hameln (ISFH) gezeigt, dass solche Standard-Silizium-Zellen als Basis für Tandemzellen mit Perowskit-Topzellen geeignet sind. Aktuell liegt der Wirkungsgrad der Tandemzelle zwar noch unterhalb dem von optimierten PERC-Zellen allein, könnte aber durch gezielte Optimierungen rasch auf bis zu 29,5 % gesteigert werden. Die Forschung wurde im Rahmen eines Verbundprojekts durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
- Lithium-Schwefel-Akkus: Erste multimodale Analyse im PouchzellenformatLithium-Schwefel-Akkus (Li/S) haben deutlich höhere Energiedichten als konventionelle Lithium-Ionen-Akkus, altern allerdings sehr rasch. Nun hat ein Team am HZB erstmals Li/S-Akkus im industrierelevanten Pouchzellen-Format mit unterschiedlichen Elektrolyten untersucht. An der Studie waren auch Teams der TU Dresden sowie des Fraunhofer-IWS beteiligt. Mit einer eigens entwickelten Messzelle können Impedanz, Temperatur, und Druck zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst und mit radiographischen Aufnahmen kombiniert werden. Die Auswertung zeigt, wie sich der Elektrolyt auf die Bildung von unerwünschten Schwefelpartikeln und Polysulfiden auswirkt. Die Studie ist im renommierten Fachjournal Advanced Energy Materials publiziert.
- Amran Al-Ashouri gewinnt den Dissertationspreis Adlershof 2021
Am 17. Februar 2022 wurde zum 20. Mal der Dissertationspreis Adlershof verliehen. Dr. Amran Al-Ashouri (3.v.r.) aus der HZB-Nachwuchsgruppe „Perowskit-Tandemsolarzellen“ erhielt die mit 3.000 Euro dotierte Auszeichnung. Der Physiker erforscht, wie sich mithilfe neuer organischer Kontaktschichten hocheffiziente Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen optimieren lassen.
- Eine Sonnenuhr der anderen ArtEine wissenschaftliche Fragestellung in ein Produkt zu verwandeln, das ist die Anforderung, die die Gewinner des HZB Technologietransferpreises erfüllen sollten. Das Team um Tobias Henschel, Bernd Stannowski und Sebastian Neubert hat dabei mehr als nur einen Preis gewonnen.
- Ein Wiki für die Perowskit-SolarzellenforschungAus mehr als 15 000 Fachveröffentlichungen hat ein internationales Expertenteam Daten zu Metallhalogenid-Perowskit-Solarzellen gesammelt und eine Datenbank dafür entwickelt. Die Datenbank mit ihren Visualisierungsoptionen und Analysetools ist Open Source und soll den Überblick über rasch anwachsenden Wissensstand sowie die offenen Fragen in dieser spannenden Materialklasse ermöglichen. Die Studie wurde von der HZB-Wissenschaftlerin Dr. Eva Unger initiiert und von Ihrem Postdoc Jesper Jacobsson umgesetzt und koordiniert.
- Weltrekord wieder beim HZB: Fast 30 % Wirkungsgrad bei Tandemsolarzellen der nächsten GenerationDrei HZB-Teams unter der Leitung von Prof. Christiane Becker, Prof. Bernd Stannowski und Prof. Steve Albrecht haben es gemeinsam geschafft, den Wirkungsgrad von komplett in-house hergestellten Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf den neuen Rekordwert von 29,80 % zu steigern. Der Wert ist nun offiziell zertifiziert und in den NREL-Charts verzeichnet. Damit rückt die 30-Prozent-Marke in greifbare Nähe.
- Deutschland auf dem Weg zu Netto Null: Der Web-Atlas erklärt die OptionenWelche technischen und naturbasierten Möglichkeiten sowie politischen Entscheidungen können Deutschland darin unterstützen CO2-neutral zu sein? Diese Fragen beantwortet der neue Web-Atlas des Climate Service Center Germany (GERICS) am Helmholtz-Zentrum Hereon. Das neue Tool wendet sich an Politikerinnen und Politiker, Expertinnen und Experten sowie die interessierte Öffentlichkeit. Auch das HZB hat zum Web-Atlas beigetragen.
- Uhr versorgt sich mit Strom aus Sonne: HZB-Technologietransferpreis 2021Auf den ersten Blick sieht sie aus wie eine gewöhnliche Armbanduhr. Doch ihr Glas zapft die Energie der Sonne an. Möglich macht das eine Forschungsgruppe des Helmholtz-Zentrums Berlin. Ihre transparente Photovoltaik schaffte es jetzt sogar in die Massenproduktion und sicherte dem Team den diesjährigen HZB-Technologietransferpreis.
- Royal Society of Chemistry würdigt HZB-Beitrag über hybride Perowskit-StrukturenAnlässlich des 10. Geburtstags hat die Fachzeitschrift RSC Advances der Royal Society of Chemistry (RSC) die Publikation eines HZB-Teams für ihre Jubiläumszusammenstellung ausgewählt. Die Arbeit aus dem HZB gilt als einer der bedeutendsten Beiträge der letzten Jahre im Bereich Solarenergie. Die ausgewählten 23 Publikationen seien sehr häufig zitiert oder heruntergeladen worden und böten einen wertvollen Vorteil für die weitere Forschung, heißt es in der Begründung der Zeitschrift.
- HZB nutzt Strom produzierende Hauswand als Real-LaborIm Beisein des Staatssekretärs für Wirtschaft, Energie und Betriebe des Landes Berlin, Christian Rickerts, hat das HZB am 6. September 2021 die Solarfassade eines Forschungsneubaus offiziell in Betrieb genommen. Das Besondere daran: Die elegante Fassade erzeugt nicht nur bis zu 50 Kilowatt Strom (Peak-Leistung). Sie liefert gleichzeitig auch wichtige Erkenntnisse über das Verhalten der Solar-Module bei verschiedenen Witterungsbedingungen.
- Lithium-Dendriten auf der Spur: Wie zerstörerische Strukturen in Batterien wachsenWinzige Strukturen im Inneren von Lithium-Batterien können die Lebensdauer der Energiespeicher stark einschränken. Den Prozess dahinter hat nun ein Forscherteam vom HZB genauer untersucht. Ihre Ergebnisse liefern Ansatzpunkte für langlebigere und sicherere Lithium-Batterien.
- Perowskit-Solarzellen: Was geschieht an SAM-Passivierungsschichten?Metall-organische Perowskit-Materialien versprechen kostengünstige und leistungsstarke Solarzellen. Einer Gruppe am HZB ist es nun gelungen, verschiedene Effekte genauer zu unterscheiden, die an einer SAM-Passivierungsschicht auftreten und die Verluste an den Grenzflächen verringern. Ihre Ergebnisse tragen dazu bei, solche funktionalen Zwischenschichten zu optimieren.
- Grüner Wasserstoff: Warum werden bestimmte Katalysatoren im Betrieb besser?Kristallines Kobalt-Arsenid ist ein Katalysator für die Sauerstoffentwicklung bei der elektrolytischen Wasserspaltung für die Erzeugung von Wasserstoff. Das Material gilt als Modellsystem für eine interessante Gruppe von Katalysatoren, deren Leistungen sich im Lauf der Elektrolyse unter bestimmten Bedingungen steigern. Nun hat ein Team um Marcel Risch an BESSY II aufgeklärt, dass zwei gegenläufige Entwicklungen dafür verantwortlich sind. Einerseits nimmt die katalytische Aktivität der einzelnen Katalysezentren im Verlauf der Elektrolyse ab, aber gleichzeitig verändert sich auch die Morphologie der Katalysatorschicht. Unter günstigen Bedingungen kommen dadurch wesentlich mehr Katalysezentren in Kontakt mit dem Elektrolyten, so dass die Leistungsfähigkeit des Katalysators insgesamt steigen kann.
- Mehr als nur "Fassade": Nachhaltige Energieversorgung durch SolarfassadenEin Beitrag über die nachhaltige Energieversorgung durch Solarfassaden
- Batterieforschung - Projekt SkaLiS mit 2,2 Millionen Euro vom BMBF gefördertFür die Energiewende werden leistungsstarke, kompakte und günstige Batterien benötigt. Dafür forschen am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) Gruppen um Prof. Dr. Yan Lu, Dr. Ingo Manke und Dr. Sebastian Risse. Sie untersuchen und entwickeln neuartige Elektroden-Materialien, die auf Schwefel oder Silizium basieren. Nun koordiniert Risse auch noch ein großes Projekt, an dem neben Teams aus dem HZB auch die Universität Potsdam, die Technische Universität Berlin, die Technische Universität Dresden sowie das Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden beteiligt sind.
- VIPERLAB: EU-Projekt soll Perowskit-Solarindustrie in Europa beflügelnPerowskit-Halbleiter ermöglichen extrem günstige und leistungsstarke Solarzellen. Viele Forschungsergebnisse zu dieser Materialklasse werden in europäischen Laboren gewonnen. So haben Arbeitsgruppen am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) bereits mehrere Weltrekorde mit Perowskit-Solarzellen erzielt. Nun kooordiniert das HZB das große Verbundprojekt VIPERLAB, um neue Chancen für die europäische Solarindustrie zu erschließen. An dem Projekt VIPERLAB beteiligen sich 15 renommierte Forschungseinrichtungen aus Europa, der Schweiz und Großbritannien. Es wird im Rahmen des EU-Programms Horizont 2020 in den kommenden dreieinhalb Jahren mit insgesamt 5,5 Millionen Euro gefördert, das HZB erhält daraus knapp 840.000 Euro.
- CatLab - Startschuss für eine neue Katalysator-GenerationGemeinsame Forschungsplattform des Helmholtz-Zentrums Berlin und der Max-Planck-Gesellschaft nimmt Betrieb auf.
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die Max-Planck-Gesellschaft (MPG) starten in Berlin ihr neues gemeinsames Katalysezentrum CatLab. Im Beisein des Innovationsbeauftragten „Grüner Wasserstoff“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), Dr. Stefan Kaufmann, fand am 21. Juni die feierliche Auftaktveranstaltung statt. Hochrangige Akteure aus Wissenschaft, Politik und Industrie nahmen teil.
- MYSTIIC an BESSY II: Neues Röntgenmikroskop in Betrieb genommenEin neues Röntgenmikroskop am Energy Materials in situ Lab (EMIL) hat den Betrieb aufgenommen. Es handelt sich um ein Raster-Transmissions-Röntgenmikroskop, das darauf ausgelegt ist, sowohl Probenoberflächen als auch Probenvolumina zu untersuchen. Mit dem weichen Röntgenlicht von BESSY II lassen sich sogar einzelne Elemente und chemische Verbindungen lokalisieren, die räumliche Auflösung liegt unterhalb von 20 Nanometern.
- BESSY II: Ein- und Auswanderung von Gastatomen in nanoporöser Speicherstruktur direkt beobachtetBatterieelektroden, Gas-Speicher und einige heterogene Katalysatormaterialien besitzen winzige Poren, die Raum für Atome, Ionen oder Moleküle bieten. Wie genau diese "Gäste" in die Poren einwandern, ist entscheidend für die Funktion solcher Energiematerialien, lässt sich aber meist nur indirekt beobachten. Nun hat ein Team mit dem HZB-ASAXS Instrument an der PTB Röntgen-Beamline von BESSY II mithilfe zweier Röntgenmethoden den Prozess der Einlagerung von Atomen in ein nanoporöses Modellsystem direkt beobachtet. Die Arbeit legt Grundlagen für neue Einblicke in Energiematerialien.
- Grüner Wasserstoff: Israelisch-deutsches Team löst das Rätsel um RostMetalloxide wie Rost eignen sich als Photoelektroden, um „grünen“ Wasserstoff mit Sonnenlicht zu erzeugen. Doch trotz jahrzehntelanger Forschung an diesem preisgünstigen Material sind die Fortschritte begrenzt. Ein Team am HZB hat nun gemeinsam mit Partnern von der Ben-Gurion-Universität und dem Technion, Israel, die optoelektronischen Eigenschaften von Rost (Hämatit) und anderen Metalloxiden in bisher nicht gekanntem Detail analysiert. Ihre Ergebnisse zeigen, dass der maximal erreichbare Wirkungsgrad von Hämatit-Elektroden deutlich geringer ist als bisher angenommen. Die Studie gibt darüber hinaus konkrete Hinweise, wie sich neue Materialien für Photoelektroden realistischer bewerten lassen.
- Solarzellen: Verluste auf der Nanoskala sichtbar gemachtSolarzellen aus kristallinem Silizium erreichen Spitzenwirkungsgrade, insbesondere in Verbindung mit selektiven Kontakten aus amorphem Silizium (a-Si:H). Ihre Effizienz wird jedoch durch Verluste in diesen Kontaktschichten begrenzt. Nun hat erstmals ein Team am HZB und der University of Utah, USA, experimentell gezeigt, wie solche Kontaktschichten auf der Nanometerskala Verlustströme generieren und was deren physikalischer Ursprung ist. Mit einem leitfähigen Atom-Kraftmikroskop tasteten sie die Solarzellenoberflächen im Ultrahochvakuum ab, und wiesen winzige, nanometergroße Kanäle für die nachteiligen Dunkelströme nach, die auf Unordnung in der a-Si:H Schicht beruhen.
- Wie das Salz in der Suppe: Die perfekte Mischung für effiziente Perowskit-SolarzellenSolarzellen, die das Sonnenlicht so effizient wie Silizium in elektrische Energie umwandeln, sich dabei aber einfach und aus kostengünstigen Materialien herstellen lassen – für Materialforscher ist das ein langgehegter Traum. Dem sind Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Berlin nun ein Stück nähergekommen. Sie haben ein Verfahren verbessert, mit dem sich günstige Perowskit-Schichten einfach aus Lösungen auf Trägermaterien aufbringen lassen. Dabei haben sie nicht nur entdeckt, welch entscheidende Rolle eines der verwendeten Lösungsmittel spielt, sondern auch die Lagerfähigkeit der Materialtinten genauer unter die Lupe genommen.
- CatLab - Leuchtturm für die Wasserstoff-ForschungIn Berlin entsteht mit CatLab eine Forschungsplattform für die Katalyse, um Innovationssprünge in der Wasserstoff-Forschung zu erreichen.
Im Energiesystem der Zukunft nimmt grüner Wasserstoff eine Schlüsselfunktion ein. Wasserstoff-basierte chemische Energieträger werden als Langzeitspeicher im Energiesystem benötigt und sind entscheidend für die klimaneutrale Gestaltung industrieller Prozesse. Die Nationale Wasserstoffstrategie der Bundesregierung benennt klar den großen Bedarf an Forschung. Sie ist die Basis für Durchbrüche und Innovationssprünge. Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und die beiden Max-Planck-Institute, Fritz-Haber-Institut (FHI) und Institut für Chemische Energiekonversion (MPI CEC), bündeln hierfür ihre Kompetenzen und bauen gemeinsam mit der Humboldt-Universität zu Berlin die Forschungsplattform CatLab auf. CatLab soll eine Brücke zwischen Grundlagenforschung und Industrie schlagen und wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit mehr als 50 Millionen Euro gefördert. Insgesamt umfasst das fünfjährige Aufbauprojekt rund 100 Millionen Euro.
- Nutzerforschung an BESSY II: Graphitelektroden für wiederaufladbare Batterien untersuchtWiederaufladbare Graphit-Dual-Ionen-Batterien sind preisgünstig und leistungsstark. Ein Team von der Technischen Universität Berlin hat an der EDDI Beamline von BESSY II untersucht, wie sich während des Zyklierens (operando) die Morphologie der Graphit-Elektroden reversibel verändert. Die 3D-Röntgentomographieaufnahmen kombiniert mit simultaner Diffraktion erlauben nun eine präzise Auswertung der Prozesse, insbesondere von Volumenveränderungen der Elektroden. Dies kann dazu beitragen, Graphitelektroden weiter zu optimieren.
- Grüner Wasserstoff: Auftrieb im Elektrolyten sorgt für KonvektionsströmungWasserstoff lässt sich klimaneutral mit Sonnenlicht produzieren. Aber auf dem Weg vom Labormaßstab zu einer großtechnischen Umsetzung gibt es noch Hürden. Nun hat ein Team am HZB eine Methode vorgestellt, um Strömungsprozesse im Elektrolyten sichtbar zu machen und mit einem Modell vorab zuverlässig zu simulieren. Die Ergebnisse sind hilfreich, um Design und Aufskalierung dieser Technologie zu unterstützen und wurden in der renommierten Zeitschrift Energy and Environmental Science veröffentlicht.
- Ordnung in der Unordnung: Dichtefluktuationen in amorphem Silizium entdecktErstmals hat ein Team am HZB mit Röntgen- und Neutronenstreuung an BESSY II und BER II in amorphem Silizium mit einer Auflösung von 0.8 Nanometern atomare Substrukturen identifiziert. Solche a-Si:H-Dünnschichten werden bereits seit Jahrzehnten in Solarzellen, TFT-Displays und Detektoren eingesetzt. Die Ergebnisse zeigen, dass sich drei unterschiedliche Phasen innerhalb der amorphen Matrix bilden, die Qualität und Lebensdauer der Halbleiterschicht dramatisch beeinflussen. Die Arbeit wird auf dem Titel der aktuellen Ausgabe von Physical Review Letters hervorgehoben.
- Solarer Wasserstoff: Maß für die Stabilität von PhotoelektrodenSonnenenergie kann zur Herstellung von Wasserstoff, einem vielseitigen Brennstoff, genutzt werden. Um dies durch elektrolytische Wasserspaltung zu erreichen, werden hochwertige Photoelektroden benötigt. Leider neigen die bekannten Materialien dazu, während des Prozesses zu korrodieren. Nun hat ein Team am HZB in internationaler Zusammenarbeit die Korrosionsprozesse von hochwertigen BiVO4-Photoelektroden untersucht. Sie beobachteten die Prozesse "in operando" (bei der elektrolytischen Wasserspaltung) während der Sauerstoff-Entwicklungsreaktion (OER). Diese Arbeit zeigt, wie die Stabilität von Photoelektroden und Katalysatoren verglichen und so auch verbessert werden kann.
- Solarfassade am HZB im PraxistestIn kräftigem Blau schimmern die Solarmodule an der Fassade einer neuen Halle am HZB. Es sind spezielle CIGS-Dünnschichtmodule, die in Deutschland produziert werden und speziell für die Integration in die Gebäudehülle entwickelt wurden. Die Solarfassade deckt nicht nur einen Teil des Strombedarfs, sondern ist gleichzeitig auch selbst ein Real-Labor: Ein HZB-Team überwacht das Verhalten der Module im Langzeitverlauf und bei unterschiedlichen Außenbedingungen und wertet die Daten aus.
- Neue Materialien zur Energiespeicherung: ERC Starting Grant für Tristan PetitDr. Tristan Petit erhält einen Starting Grant des Europäischen Forschungsrats und wird mit 1,5 Millionen Euro in den nächsten fünf Jahren gefördert. Der Materialforscher untersucht damit eine neue Materialklasse für die Speicherung elektrischer Energie, die so genannten MXene. Sie können extrem schnell große Mengen an elektrischer Energie speichern und abgeben. Damit könnten MXene neben Batterien und Superkondensatoren eine wichtige Rolle bei der Energiespeicherung spielen. Der ERC Starting Grant ist eine der wichtigsten europäischen Auszeichnungen.
- Molekulare Architektur: Neue Materialklasse für Energiespeicher von morgenForscher der Technischen Universität Berlin haben eine neue Familie von Halbleitern geschaffen, die vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) auf ihre Eigenschaften hin untersucht wurde. Den ersten Vertreter tauften sie auf den Namen TUB75. Das Material gehört zur Klasse der Metallorganischen Frameworks, kurz MOFs. Es könnte neue Perspektiven für die Energiespeicherung eröffnen. Die Arbeit wurde in Advanced Materials publiziert.
- Forscherteam liefert konkreten Ansatzpunkt, um die Leistung von CIGS-Solarzellen zu verbessernEin Forscherteam hat mithilfe von Elektronenmikroskopen und Computersimulationen ermittelt, warum es zu Verlusten in Dünnschichtsolarzellen kommt. Die Forschenden von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) geben konkrete Hinweise, wie sich der bereits hohe Wirkungsgrad von CIGS-Solarzellen verbessern lässt. Die Ergebnisse wurde in der Zeitschrift Nature Communication veröffentlicht.
- Die besten Elektrolyseur-Photovoltaik-Kombinationen, demonstriert in TestfeldernEine der vielversprechendsten Strategien, um die Verfügbarkeit der Sonnenenergie zu steigern, ist die Umwandlung überschüssiger Energie in Wasserstoff. Das Projekt PECSYS untersuchte, welche Kombinationen aus Werkstoffen und Technologien sich am besten für einen solchen Vorgang eignen.
- Hoffnung auf bessere Batterien – Forscher verfolgen live das Laden und Entladen von Silizium-ElektrodenSilizium als Werkstoff für Elektroden in Lithium-Ionen-Batterien verspricht eine deutliche Steigerung von deren Kapazität. Das Manko dieses Materials: Durch die Belastung beim Be- und Entladen wird es leicht beschädigt. Wissenschaftlern am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) ist es nun zum ersten Mal gelungen, diesen Prozess direkt und detailliert an kristallinen Silizium-Elektroden zu beobachten. Operando-Experimente am Speicherring BESSY II lieferten neue Erkenntnisse darüber, wie Brüche im Silizium entstehen – und wie sich das Material dennoch vorteilhaft einsetzen lässt.
- Seminar für Architekt*innen Bauwerkintegrierte Photovoltaik: Architektur – Gestaltung und AusführungIm September veranstaltet die Beratungsstelle für bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) „BAIP“ zusammen mit der Architektenkammer Niedersachsen ein Seminar für Architekt*innen zum Thema Bauwerkintegrierte Photovoltaik: Architektur-Gestaltung und Ausführung
- Mit neuem kompakten Messgerät opto-elektronische Bauteile optimieren
Um effiziente opto-elektronische Bauteile wie Solarzellen oder LEDs zu entwickeln, ist es entscheidend, die Qualität der eingesetzten Halbleiter zu verbessern. Dafür ist es notwendig, die Lumineszenz-Ausbeute des Halbleiter-Materials zu ermitteln. Für diese Charakterisierung hat ein Forscherteam am HZB ein neues Messgerät entwickelt, das die Lumineszenz präzise bestimmt und das obendrein sehr kompakt ist. Um das Potenzial für kommerzielle Anwendungen auszuloten, erhält das Team nun eine Field Study Fellowship der Helmholtz-Gemeinschaft.
- Nutzerforschung an BESSY II: Bildung eines 2D metastabilen Oxids in reaktiven Umgebungen
In vielen Anwendungen der Katalyse, bei chemischen Sensoren, Brennstoffzellen und Elektroden spielt das chemische Verhalten von Festkörperoberflächen eine wichtige Rolle. Ein Forscherteam des Max-Planck-Instituts für chemische Energiekonversion hat an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II nun ein wichtiges Phänomen beschrieben, das auftreten kann, wenn Metalllegierungen reaktiven Umgebungen ausgesetzt werden.
- Katalysatoren: Effiziente Wasserstoffgewinnung mit StrukturRegenerativ erzeugter Wasserstoff gilt als ökologischer Rohstoff der Zukunft. Um ihn durch Elektrolyse effizient aus Wasser herzustellen, setzt die Forschung heute auch auf Perowskit-Oxide. Das Fachmagazin Journal of Physics: Energy hat Dr. Marcel Risch vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) eingeladen, den aktuellen Stand der Forschung zu skizzieren.
- Nutzerforschung an BESSY II: Neue Materialien steigern die Effizienz in Ethanol-BrennstoffzellenEine Gruppe aus Brasilien hat mit einem HZB-Team eine neuartige Kompositmembran für Ethanol-Brennstoffzellen untersucht. Sie besteht aus dem Polymer Nafion, in das durch Schmelzextrusion Titanat-Nanopartikel eingebettet sind. An BESSY II konnten sie beobachten, wie die Nanopartikel in der Nafion-Matrix verteilt sind und wie sie die Protonenleitfähigkeit steigern.
- Im Portrait: Der Sportler im Laborkittel
Steve Albrecht forscht an Perowskit-Solarzellen und hält mit seinem Team mehrere Wirkungsgrad-Weltrekorde. Als Schüler stand er vor der Entscheidung, Leistungsturner zu werden – und entschied sich für die Wissenschaft. Der sportliche Ehrgeiz begleitet ihn aber auch in seiner Forschung.
- Tandemsolarzellen-Weltrekorde: Neuer Zweig im NREL-ChartEigens für eine Entwicklung aus dem HZB gibt es nun in der Grafik für Solarzellen-Weltrekorde einen neuen Zweig. Die neue Weltrekord-Zelle besteht aus den Halbleitern Perowskit und CIGS, die zu einer monolithischen „zwei-Terminal“-Tandemzelle verschaltet sind. Aufgrund der verwendeten Dünnschichttechnologien überleben solche Tandemzellen im Weltall deutlich länger und können sogar auf biegsamen Folien produziert werden. Die neue Tandemzelle erreicht einen zertifizierten Wirkungsgrad von 24,16 Prozent.
- Schnell und stark: Neue 2D-Materialien mit Talent zur EnergiespeicherungEine neue Materialklasse kann elektrische Energie sehr schnell speichern. Es handelt sich um zweidimensionale Titankarbide, so genannte MXene. Wie eine Batterie speichern sie durch elektrochemische Reaktionen große Mengen elektrischer Energie - aber im Gegensatz zu Batterien können sie in Sekundenschnelle geladen und entladen werden. In Zusammenarbeit mit der Drexel-Universität hat ein Team am HZB gezeigt, dass die Einlagerung von Harnstoffmolekülen zwischen den MXene-Schichten die Kapazität solcher "Pseudokondensatoren" um mehr als 50 Prozent erhöhen kann. An BESSY II haben sie analysiert, welche Veränderungen der MXene-Oberflächenchemie nach der Harnstoffeinlagerung dafür verantwortlich sind.
- Batterieforschung: Mit Neutronen und Röntgenlicht die Alterung von Lithium-Batterien analysiertEin internationales Team hat mit Neutronen- und Röntgen-Tomographie die dynamischen Prozesse untersucht, die an den Elektroden in Lithium-Batterien stattfinden und zu Leistungsabbau führen. Mit einem neuen mathematischen Verfahren gelang es, die zu einer kompakten Rolle aufgewickelten Elektroden „virtuell zu entrollen“ und so tatsächlich zu beobachten, was an den Elektroden geschieht. Die Studie wurde in Nature Communications veröffentlicht.
- Dünnschichtsolarzellen aus CIGSe: EU-Projekt Sharc25 steigert WirkungsgradeDünnschichtsolarzellen aus Kupfer, Indium, Gallium und Selen (CIGSe) sind kostengünstig in der Herstellung und erreichen nun Wirkungsgrade von deutlich mehr als 20 Prozent. Dies wurde durch Nachbehandlungen mit Alkali-Elementen erreicht, die auch für eine industrielle Produktion geeignet sind. Ergebnisse zur Wirkungsweise dieser Alkali-Nachbehandlungen aus dem EU-Projekt Sharc25 sind nun in Advanced Energy Materials publiziert.
- Rekord: Wirkungsgrad von Perowskit-Tandemsolarzelle springt auf 29,15 ProzentIm Rennen um immer höhere Wirkungsgrade liegt ein HZB-Entwicklungsteam wieder vorne. Die Gruppen von Steve Albrecht und Bernd Stannowski haben eine Tandemsolarzelle aus den Halbleitern Perowskit und Silizium entwickelt, die 29,15 Prozent des eingestrahlten Lichts in elektrische Energie umwandelt. Dieser Wert ist offiziell durch das CalLab des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) zertifiziert. Damit ist die Überwindung der 30% Effizienz-Marke in greifbare Nähe gerückt.
- Pflanzen nehmen Blei aus Perowskit-Solarzellen stärker auf als erwartetBlei aus metall-organischen Perowskitverbindungen wird deutlich stärker von Pflanzen aufgenommen als beispielsweise Blei aus anorganischen Quellen. Dies zeigt eine Studie von HZB-Forscher Antonio Abate mit Partnern aus China und Italien, die in Nature communications veröffentlicht ist.
- Einladung: Klimawandel – vom Wissen zum HandelnDer Klimawandel und seine Ursachen sind unstrittig. Aber wie kommen wir vom Wissen zum Handeln? Was kann die Wissenschaft dazu beitragen? Am Donnerstag, den 5.12.2019 um 17:00 diskutieren Clara Mayer (Fridays for Future), Volker Quaschning (HTW Berlin und Scientists for Future); Bernd Rech (wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZB) und Kira Vinke (Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung) diese Frage. Die Veranstaltung findet im Bunsen-Hörsaal der WISTA in Adlershof statt und ist öffentlich. Der Eintritt ist frei.
- Perowskit-Solarzellen: Mögliche Ursache für hohe Wirkungsgrade aufgedecktEin HZB-Team hat durch kristallographische Analysen an der Synchrotronquelle Diamond Light Source (DLS) in Großbritannien erstmals nachgewiesen, dass Hybrid-Perowskite ohne Inversions-Zentren auskristallisieren. Durch Wechselwirkungen zwischen den organischen Molekülen und benachbarten Jod-Atomen können sich so ferroelektrische Domänen bilden, die über weitere Effekte höhere Wirkungsgrade in Solarzellen ermöglichen. In anorganischen Perowskiten kann diese ferroelektrische Domänenbildung nicht stattfinden.
- Jahrestagung FVEE zu aktuellen Herausforderungen der Energiewende„Energy Research for Future – Forschung für die Herausforderungen der Energiewende“ ist das Motto für die Jahrestagung des ForschungsVerbunds Erneuerbare Energien am 22. und 23. Oktober 2019 im Umweltforum Berlin. Auf der Tagung zeigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler u.a. auch aus dem HZB den dringenden Handlungsbedarf auf. Sie analysieren, wo Hemmnisse für eine schnelle Energiewende liegen und wie sie überwunden werden können. Leitplanke für alle Maßnahmen der Politik sollten die Klimaziele von Paris sein.
- HZB-Forscherin im Vorstand der Materials Research SocietyIm September 2019 wurde Prof. Dr. Catherine Dubourdieu in den Vorstand der Materials Research Society (MRS) gewählt. Die MRS ist eine der größten wissenschaftlichen Vereinigungen und hat fast 14.000 Mitglieder aus verschiedenen Bereichen der Natur- und Ingenieurwissenschaften.
- Universität Jena und HZB unterzeichnen Memorandum of UnderstandingThüringens Wissenschaftsminister gibt Startschuss für Zusammenarbeit zur Erforschung neuer Energiespeicher: Die Friedrich-Schiller-Universität Jena und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) haben mit der Unterzeichnung eines Memorandum of Understanding am 19. September 2019 die Grundlage für eine enge Kooperation gelegt. Das Zentrum für Energie und Umweltchemie Jena (CEEC Jena) und das HZB wollen zukünftig gemeinsam an neuartigen Energiespeichermaterialien und -systemen forschen.
- IM FOKUS: Vom MIT in den USA an den WannseeFür Marcel Risch ist es eine Rückkehr: Schon im Studium untersuchte er Proben am Berliner Teilchenbeschleuniger BESSY II. Nach einigen Jahren am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) und in Göttingen baut er jetzt am HZB seine eigene Gruppe auf – unterstützt vom European Research Council.
- Weltrekord für Perowskit-CIGS-Tandem-SolarzelleEin Team um Prof. Steve Albrecht aus dem HZB stellt auf der weltgrößten internationalen Fachkonferenz EU PVSEC in Marseille am 11. September 2019 einen neuen Weltrekord für eine Tandem-Solarzelle vor. Die Solarzelle kombiniert die Halbleitermaterialien Perowskit und CIGS und erreicht damit einen zertifizierten Wirkungsgrad von 23,26 Prozent. Ein Grund für diesen Erfolg liegt in einer Zwischenschicht aus organischen Molekülen, die sich selbstorganisiert so anordnen, dass auch raue Halbleiter-Oberflächen lückenlos bedeckt werden. Dafür wurden zwei Patente eingereicht.
- Nanopartikel in Lithium-Schwefel-Akkus mit Neutronen aufgespürtEin HZB-Team hat erstmals mit Hilfe von Neutronenexperimenten präzise analysiert, wie und wo sich Nanopartikel aus Lithiumsulfid und Schwefel im Lauf der Ladezyklen an den Batterie-Elektroden abscheiden. Die Ergebnisse können dazu beitragen, die Lebensdauer von Lithium-Schwefel-Akkus zu erhöhen.
- Posterpreis für HZB-Doktorand
Javier Villalobos ist mit einem Preis für das beste Poster auf dem International Workshop on Correlated Dynamics in Energy Conversion (IWCE 19) in Göttingen ausgezeichnet worden. Der Doktorand arbeitet in der Nachwuchsgruppe „Gestaltung des Sauerstoffentwicklungsmechanismus“. Seine Forschung trägt dazu bei, die elektrokatalytische Sauerstoffentwicklung besser zu verstehen.
- HZB-Doktorand gewinnt Young Scientist Award
Das „Journal of Magnetic Resonance" und die ISMAR (International Society of Magnetic Resonance) zeichneten Silvio Künstner für seinen Vortrag „Rapid Scan EPR-on-a-chip" mit einem Young Scientist Award aus. Darin präsentierte der Doktorand aus dem HZB-Institut „Nanospektroskopie“ aktuelle Fortschritte bei der Entwicklung eines miniaturisierten Elektronenspinresonanz-Spektrometers.
- Stellungnahme des FVEE: Ausbaudeckel für Photovoltaik behindert erfolgreiche KlimapolitikDer im EEG von 2012 festgelegte Stopp der Einspeisevergütung durch den 52 GW-Deckel läuft dem erforderlichen massiven Ausbau der Photovoltaik und damit auch den deutschen Klimaschutzzielen diametral entgegen. Stattdessen sollte PV-Strom, der nicht lokal verbraucht werden kann, auch nach Erreichen von 52 GW installierter Leistung ins Netz eingespeist und vergütet werden. Der Forschungsverbund Erneuerbare Energien (FVEE) empfiehlt daher, so schnell wie möglich eine Anschlussregelung zu finden, die den für die Klimaschutzziele erforderlichen Solarausbau sichert.
- IM FOKUS: Mehr Licht in Solarzellen einfangenChristiane Becker erhöht mit winzigen Strukturen den Lichteinfang in Solarzellen und arbeitet daran, diese Technologie in die industriellen Umsetzung zu bringen. „Über allem schwebt am HZB dieser Spirit, dass wir an den erneuerbaren Energien der Zukunft mitarbeiten, und das ist ungemein beflügelnd“, erzählt sie im Portrait.
- Steve Albrecht gewinnt den Karl-Scheel-Preis 2019Mit dem diesjährigen Karl-Scheel-Preis würdigt die Physikalische Gesellschaft zu Berlin Steve Albrecht vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie für seine Arbeiten auf dem Gebiet von hocheffizienten Tandem-Solarzellen mit Absorbern aus Metall-Halogenid-Perowskiten.
- Photovoltaik wächst rasanter als erwartet im globalen EnergiesystemDramatische Kostensenkungen und der rasante Ausbau der Produktionskapazitäten machen die Photovoltaik zu einer der attraktivsten Technologien für eine globale Energiewende. Nicht nur der Stromsektor, sondern auch Verkehr, Wärme, Industrie und Chemieprozesse werden in Zukunft maßgeblich durch Solarstrom versorgt, weil der bereits jetzt in großen Teilen der Welt die preiswerteste Form der Stromerzeugung darstellt. Darin liegen Chancen, aber auch Herausforderungen – auf der Ebene des Energiesystems ebenso wie für Forschung und Industrie. Die Eckpunkte der zukünftigen Entwicklungen beschreiben führende internationale Photovoltaik-Forscher rund um die Global Alliance for Solar Energy Research Institutes in einem Artikel, der am 31. Mai im Journal »Science« erschien.
- Entwicklung eines miniaturisierten EPR-SpektrometersMehrere Forschungseinrichtungen entwickeln mit dem Industriepartner Bruker eine miniaturisierte EPR-Messvorrichtung, um Halbleitermaterialien, Solarzellen, Katalysatoren und Elektroden für Brennstoffzellen und Batterien zu untersuchen. Das „Lab on a Chip“ wird einen Technologiesprung in der Elektronenspinresonanz (EPR auf Englisch) ermöglichen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) fördert das Projekt „EPR-on-a-Chip“ mit 6,7 Millionen Euro. Am 3. Juni 2019 fand das Auftakttreffen am Helmholtz-Zentrum Berlin statt.
- Energieversorgung in der Antarktis: Ist solarer Wasserstoff eine Alternative zu Erdöl?Volkswagenstiftung fördert Machbarkeitsstudie durch HZB-Experten für künstliche Photosynthese
Auch am Südpol scheint die Sonne – im Sommer sogar fast rund um die Uhr. Forschungsstationen könnten im Sommer mit Sonnenlicht „solaren Wasserstoff“ produzieren und so auf Erdöl weitgehend verzichten. Wasserstoff besitzt eine hohe Energiedichte, lässt sich gut speichern und bei Bedarf als Brennstoff nutzen, ohne die Umwelt zu belasten. Matthias May, HZB, und Kira Rehfeld, Uni Heidelberg, wollen nun überprüfen, ob die solare Brennstofferzeugung in der Antarktis realisierbar ist. Das Projekt wird von der Volkswagenstiftung gefördert.
- Posterpreis für HZB Postdoc Prince Saurabh Bassi
Auf dem "International Bunsen-Discussion-Meeting on Fundamentals and Applications of (Photo) Electrolysis for Efficient Energy Storage” erhielt Dr. Prince Saurabh Bassi den Posterpreis. Bassi ist Postdoc bei Prof. Sebastian Fiechter am HZB-Institut für Solare Brennstoffe.
- Bernd Stannowski ist Professor an der Beuth Hochschule für Technik BerlinProf. Dr. Bernd Stannowski hat einen Ruf auf eine gemeinsame S-Professur für „Photovoltaik“ an die Beuth Hochschule für Technik Berlin erhalten und angenommen. Der Physiker leitet die Arbeitsgruppe „Silizium-Photovoltaik“ am Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin (PVcomB) des HZB.
- Photokathoden aus Kupferoxid: Laserexperiment zeigt Ursachen für hohe VerlusteKupferoxid könnte in Solarzellen oder als Photokathode für die solare Energieumwandlung theoretisch hohe Wirkungsgrade ermöglichen. Praktisch aber kommt es zu großen Verlusten. Nun konnte ein Team am HZB mit einem raffinierten Femtosekunden-Laserexperiment aufklären, wo diese Verluste stattfinden: Sie treten weniger an den Grenzflächen auf, sondern vielmehr bereits im Innern des kristallinen Materials. Diese Ergebnisse geben Hinweise, um Kupferoxid und andere Metalloxide für Anwendungen als Energiematerialien zu optimieren.
- 3D-Tomographien zeigen, wie Lithium-Akkus alternLithium-Akkus verlieren mit der Zeit an Kapazität. Bei jeder neuen Aufladung können sich Mikrostrukturen an den Elektroden bilden, die die Kapazität weiter reduzieren. Nun hat ein HZB-Team zusammen mit Batterieforschern aus dem Forschungszentrum Jülich, der Universität Münster und Partnern aus Forschungseinrichtungen in China den Prozess der Degradation von Lithium-Elektroden erstmals im Detail dokumentiert. Dies gelang ihnen mithilfe eines 3D-Tomographieverfahrens mit Synchrotronstrahlung an BESSY II (HZB) sowie am Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG). Ihre Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Materials Today veröffentlicht (Open Access).
- Anorganische Perowskit-Absorber für den Einsatz in Dünnschicht-SolarzellenEinem Team am Helmholtz-Zentrum Berlin ist es gelungen, durch Ko-Verdampfung anorganische Perowskit-Dünnschichten bei moderaten Temperaturen herzustellen – ein Nachtempern bei hohen Temperaturen entfällt. Dadurch lassen sich Dünnschichtsolarzellen aus diesem Material deutlich leichter herstellen. Anorganische Perowskite sind im Gegensatz zu den hybriden metallorganischen Perowskiten thermisch stabiler. Die Arbeit ist im Fachjournal Advanced Energy Materials veröffentlicht.
- Thermoelektrika: Neue Einblicke ins Rekordmaterial ZinnselenidBei den Thermoelektrika könnte Zinnselenid die bisherigen Rekordhalter aus Wismuttellurid an Effizienz deutlich übertreffen. Allerdings ist der thermoelektrische Effekt in Zinnselenid nur bei Temperaturen oberhalb von 500 Grad so enorm. Nun zeigen Messungen an den Synchrotronquellen BESSY II und PETRA III, dass sich Zinnselenid auch bei Raumtemperatur als Thermoelektrikum nutzen lässt – sofern man hohen Druck anlegt.
- HZB-Doktorandin erhält Preis auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für KristallographieFrederike Lehmann hat auf der Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kristallographie in Leipzig am 28. März 2019 einen Preis für ihren Vortrag erhalten. Sie promoviert in der Abteilung Struktur und Dynamik von Energiematerialien am HZB bei Prof. Dr. Susan Schorr im Rahmen der Graduiertenschule HyPerCell.
- Katalysatorforschung für Solare Brennstoffe: Amorphes Molybdänsulfid funktioniert am bestenFür die Produktion von Wasserstoff mit Sonnenlicht werden effiziente und preisgünstige Katalysatoren gebraucht. Molybdänsulfide gelten als gute Kandidaten. Nun hat ein Team am HZB aufgeklärt, welche Prozesse während der Katalyse an Molybdänsulfiden ablaufen und wieso ausgerechnet amorphes Molydänsulfid am besten funktioniert. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal ACS-Catalysis veröffentlicht.
- Posterpreis für Johannes SutterDer HZB-Doktorand Johannes Sutter hat auf der "International Conference on Perovskite Solar Cells, Photonics and Optoelectronics (NIPHO19)" einen Poster Award gewonnen. Die Konferenz fand vom 25. -27. Februar 2019 in Jerusalem statt.
- Marcel Risch baut Arbeitsgruppe am HZB mit einem ERC-Starting-Grant aufDas HZB bekommt Verstärkung bei der Erforschung von solaren Brennstoffen. Dr. Marcel Risch, der vor kurzem einen der begehrten ERC-Starting-Grants eingeworben hat, wechselt von der Georg-August-Universität Göttingen an das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Der Materialphysiker baut ab März 2019 eine eigene Arbeitsgruppe auf, um katalytische Materialien für die Wasserspaltung zu analysieren und zu optimieren.
- CIGS-Dünnschicht-Photovoltaik ist eine Schlüsseltechnologie für die globale EnergiewendeEin neues Whitepaper der Forschungsinstitute ZSW und HZB zeigt: CIGS-Dünnschicht-Solarzellen besitzen großes Potenzial für Klimaschutz und Wirtschaftswachstum. CIGS-Dünnschichtmodule bieten hohe Leistung zu geringen Kosten, und ihre Herstellung benötigt wenig Energie. Außerdem erlauben CIGS-Module auch ästhetisch anspruchsvolle Gestaltungen in Gebäuden und Fahrzeugen. Damit hat CIGS erhebliche Vorteile gegenüber anderen Technologien. Das neue Whitepaper beschreibt Stärken und Einsatzmöglichkeiten von CIGS und die daraus resultierenden großen Chancen auch für die Wirtschaft.
- HZB beteiligt sich an zwei ExzellenzclusternAm Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler an neuartigen Materialsystemen, die Energie umwandeln oder speichern können. Diese Kompetenzen bringt das HZB nun auch in die Exzellenzcluster „MATH+“ und „UniSysCat“ ein, die von Berliner Universitäten koordiniert werden. Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert die HZB-Beteiligung in den nächsten drei Jahren im Rahmen des Helmholtz-Exzellenznetzwerks mit insgesamt 1,8 Millionen Euro.
- Klimaneutrale Stadt: Unabhängige Beratungsstelle für bauwerkintegrierte PhotovoltaikDas Helmholtz-Zentrum Berlin eröffnet im Frühjahr die nationale Beratungsstelle für bauwerkintegrierte Photovoltaik (BAIP). Die Beratungsstelle unterstützt Bauherren, Architekten und Stadtplanung dabei, die Gebäudehülle für die Energiegewinnung zu aktivieren. Das Projekt wird von der Helmholtz-Gemeinschaft im Rahmen des Wissenstransfers für vier Jahre gefördert.
- Batterien mit Siliziumanoden: Neutronenexperimente zeigen, wie Oberflächenstrukturen die Kapazität reduzierenTheoretisch könnten Anoden aus Silizium zehnmal mehr Lithium-Ionen speichern als die Graphit-Anoden, die seit vielen Jahren in kommerziellen Lithium-Batterien eingesetzt werden. Doch bisher sinkt die Kapazität von Silizium-Anoden mit jedem weiteren Lade-Entladezyklen stark ab. Nun hat ein HZB-Team mit Neutronenexperimenten am BER II in Berlin und am Institut Laue-Langevin in Grenoble aufgeklärt, was an der Oberfläche der Siliziumanode während des Aufladens passiert und welche Prozesse die Kapazität reduzieren.
- 2019 starten zwei neue Helmholtz-Nachwuchsgruppen am HZBDas Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) baut ab 2019 zwei neue Helmholtz-Nachwuchsgruppen auf und stärkt damit die Kompetenzen in der Katalyse-Forschung.
- Marcus Bär nimmt W2-Professur für Röntgenspektroskopie in Erlangen-Nürnberg anProf. Marcus Bär hat den Ruf auf eine Professur für Röntgenspektroskopie an der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) angenommen. Bär leitet am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) die Abteilung „Grenzflächendesign“. Die neue W2-Professur wurde in Kooperation mit dem HZB und dem Forschungszentrum Jülich eingerichtet, um das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN) zu verstärken. Bär wird damit in Zukunft auch HI ERN Forschungsthemen am HZB bearbeiten und so zur Intensivierung der Zusammenarbeit beitragen.
- Slowenischer Präsident verleiht Preis an Berliner WissenschaftlerMarko Jošt, Steve Albrecht und Bernd Rech, Forscher des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Technischen Universität Berlin (TUB) nehmen heute, am 19. Dezember 2018, im slowenischen Präsidentenpalast eine seltene Ehrung entgegen. Aus den Händen des slowenischen Präsidenten, Borut Pahor, erhalten sie den „Apple of Inspiration“, einen Preis, den das slowenische Staatsoberhaupt in der Regel nur an einheimische Persönlichkeiten verleiht. Er würdigt damit Leistungen aus Kultur, Wissenschaft, Sport und Gesellschaft. Als erste Ausländer erhalten die Berliner Wissenschaftler den Preis zusammen mit Kollegen der Universität Ljubljana.
- Steve Albrecht ist Juniorprofessor an der Technischen Universität BerlinDie Technische Universität Berlin (TU) und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) haben Prof. Dr. Steve Albrecht zum 15. Dezember 2018 auf die gemeinsame Juniorprofessur „Perowskit-Solarzellen“ berufen. Seit 2016 leitet Albrecht am HZB die Nachwuchsgruppe „Perowskit-Tandemsolarzellen“, die vom Bundesforschungsministerium gefördert wird.
- Selbstorganisierte, molekulare Monolagen für effiziente Perowskit-SolarzellenEin Team am HZB hat ein neues Verfahren entdeckt, um effiziente Kontaktschichten in Perowskit-Solarzellen zu realisieren: Es basiert auf Molekülen, die sich selbstorganisierend anordnen und eine Monolage bilden. Die Studie wurde in Advanced Energy Materials publiziert und ist auf dem Front-Cover des Journals erschienen.
- „Make our Planet great again“: Neue Forschergruppe im Institut für Silizium-PhotovoltaikDer Physiker Dr. Yutsung Tsai baut am Helmholtz-Zentrum Berlin eine eigene Forschergruppe zu Photovoltaik im Institut für Silizium-Photovoltaik auf. Sein Ziel ist es, zweidimensionale transparente Solarzellen zu entwickeln. Tsai erhält Forschungsmittel aus dem deutsch-französischen Programm „Make Our Planet Great Again – German Research Initiative“ (MOPGA-GRI), das durch das BMBF gefördert wird.
- Übergangsmetallkomplexe: Gemischt geht's besserEin Team hat an BESSY II untersucht, wie unterschiedliche Eisenkomplex-Verbindungen Energie aus eingestrahltem Licht verarbeiten. Dabei konnten sie zeigen, warum bestimmte Verbindungen das Potenzial haben, Licht in elektrische Energie umzuwandeln. Die Ergebnisse sind für die Entwicklung von organischen Solarzellen interessant. Die Studie wird auf dem Cover der Fachzeitschrift PCCP angekündigt.
- Neue Rekorde bei Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen durch verbesserten LichteinfangDurch mikrostrukturierte Schichten konnte ein HZB-Team den Wirkungsgrad von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen auf aktuell 25,5 Prozent steigern, dem höchsten Wert, der bis jetzt publiziert werden konnte. Gleichzeitig gelang es mit Hilfe von rechnerischen Simulationen, die Lichtumwandlung in verschiedenen Zelldesigns zu untersuchen. Diese Modellierungen ermöglichen die Optimierung des Lichtmanagements sowie detaillierte Ertragsanalysen. Die Studie wurde nun in Energy & Environmental Science publiziert.
- Posterpreis an HZB-DoktorandinFrederike Lehmann aus der HZB-Abteilung Struktur und Dynamik von Energiematerialien hat auf einer internationalen Fachkonferenz, der ICTMC-21 in Boulder, Colorado, USA, einen Posterpreis erhalten. Sie stellte ihre Ergebnisse zur Synthese und Charakterisierung von Hybrid-Perowskit-Materialien vor, die als interessante Kandidaten für neuartige Solarzellen gelten.
- Nanodiamanten als PhotokatalysatorenDiamant-Nanomaterialien gelten als heiße Kandidaten für günstige Photokatalysatoren. Sie lassen sich durch Licht aktivieren und können dann bestimmte Reaktionen zwischen Wasser und CO2 beschleunigen und klimaneutrale „solare Brennstoffe“ erzeugen. Das EU-Projekt DIACAT hat nun solche Diamant-Materialien mit Bor dotiert und an BESSY II gezeigt, wie dies die photokatalytischen Eigenschaften deutlich verbessern könnte.
- Posterpreis für HZB-DoktorandEike Köhnen hat für sein Poster zu Perowskit-Silizium-Tandemzellen auf der 4. Internationalen Konferenz über Perowskitsolarzellen und Optoelektronik (PSCO) in Lausanne, Schweiz, einen Preis erhalten. Er ist Doktorand in der Nachwuchsgruppe zu Perowskit-Tandemzellen, die von Dr. Steve Albrecht geleitet wird.
- HZB-Forscher finden Weg, die Wirkungsgrad-Grenze für Silizium-Solarzellen zu erhöhenDer Wirkungsgrad einer Solarzelle ist eine ihrer wichtigsten Kenngrößen. Er gibt an, wieviel Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Die theoretische Grenze für Silizium-Solarzellen liegt aufgrund physikalischer Materialeigenschaften bei 29,3 Prozent. Im Fachjournal Materials Horizons beschreiben Forscher des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) zusammen mit internationalen Kollegen, wie diese Grenze aufgehoben werden kann. Der Trick: sie bauen organische Schichten in die Solarzelle ein. Diese wandeln die Energie der hochenergetischen Photonen (grünes und blaues Licht) so um, dass sich die Stromausbeute in diesem Energiebereich verdoppelt.
- Maschinelles Lernen hilft, Photonik-Anwendungen zu optimierenPhotonische Nanostrukturen erhöhen nicht nur die Effizienz von Solarzellen, sondern verbessern auch die Wirksamkeit von optischen Sensoren, die zum Beispiel als Krebsmarker verwendet werden. Mit Computersimulationen und dem Einsatz von maschinellem Lernen hat nun ein Team am HZB gezeigt, wie sich das Design solcher Nanostrukturen gezielt optimieren lässt. Die Ergebnisse sind in Communications Physics publiziert.
- Patentierte Nanostruktur für Solarzellen: Raue Optik, glatte OberflächeKristalline Dünnschichtsolarzellen aus Silizium sind preisgünstig und schaffen Wirkungsgrade von gut 14 Prozent. Sie könnten allerdings noch mehr leisten, wenn ihre glänzenden Oberflächen weniger Licht reflektieren würden. Eine raffinierte, neue Lösung für dieses Problem hat ein Team um Prof. Dr. Christiane Becker vom Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) nun patentieren lassen.
- Hanwha-Q-Cells-Quantsol-Preise 2018Sechs Nachwuchsforscherinnen und –forscher erhielten für ihre Photovoltaik-Lösungen einen Hanwha-Q-Cells-Quantsol-Preis. Dieser Award wird von den Organisatoren der internationalen Sommerschule Quantsol gemeinsam mit der Industrie vergeben.
- Perowskit-Tandemsolarzellen in die Großserienfertigung bringen: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie bewilligt 2,8 Millionen EuroDas HZB beteiligt sich an einem neuen Konsortium, das die industrielle Produktion von Perowskit-Silizium-Tandemsolarzellen voranbringen will. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie mit 2,8 Millionen Euro gefördert. Die Oxford PV Germany GmbH, die eine Pilotlinie für solche Solarzellen in Brandenburg/Havel betreibt, koordiniert das Projekt.
- Solarzellen und organische LEDs druckenHumboldt-Universität zu Berlin und Helmholtz-Zentrum Berlin gründen gemeinsames Labor und Forschergruppe „Generative Fertigungsprozesse für Hybride Bauelemente“.
- Einblick in Verlustprozesse in Perowskit-Solarzellen ermöglicht Verbesserung der EffizienzIn Perowskit-Solarzellen gehen Ladungsträger vor allem durch Rekombination an Defekten an den Grenzflächen verloren. Rekombination an Defekten im Inneren der Perowskit-Schicht begrenzt dagegen die Leistungsfähigkeit der Zellen gegenwärtig nicht. Diese interessante Einsicht konnten Teams der Universität Potsdam und am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) nun mit quantitativ äußerst genauen Photolumineszenz-Messungen an 1 cm2 großen Perowskit-Absorberschichten gewinnen. Ihre Ergebnisse tragen zur gezielten Verbesserung von Perowskit-Solarzellen bei und sind nun in Nature Energy publiziert.
- ERC Starting Grant an Antonio AbateDer HZB-Forscher Dr. Antonio Abate hat für sein Forschungsprojekt zu Perowskit-Solarzellen einen ERC Starting Grant erhalten. Der ERC Starting Grant fördert herausragende Forscherinnen und Forscher in einer frühen Phase ihrer wissenschaftlichen Karriere mit bis zu 1,5 Millionen Euro für fünf Jahre und gilt als eine der wichtigsten europäischen Auszeichnungen.
- Wissenstransfer: Neues Standardwerk zu Energietechnologien in DeutschlandVertreter des Wuppertal Instituts haben dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) einen mehrbändigen Bericht zu Energietechnologien übergeben. Dabei haben Experten aus dem HZB-Institut PVcomB am Themenfeld Photovoltaik mitgewirkt. Im Herbst verabschiedet die Bundesregierung das neue 7. Energieforschungsprogramm (EFP). Der Bericht liefert eine wissenschaftliche Basis für die Entwicklung des Programms.
- Posterpreis für HZB-Forscherin auf der ICT2018Auf der Internationalen Konferenz zu Thermoelektrika Anfang Juli in Caen, Frankreich, hat Dr. Katherine Ann Mazzio vom HZB-Institut für Nanospektroskopie einen Preis für ihr Poster erhalten. Die Konferenz ist die weltweit größte Fachtagung zu thermoelektrischen Materialien.
- HZB-Expertin bei Leibniz-Plattform GraFOx eingebundenDie Plattform „GraFOx“ der Leibniz-Gemeinschaft bündelt die Aktivitäten und Kompetenzen von Berliner Forschungsinstituten und Universitäten im Bereich der Oxidforschung für elektronische Anwendungen. Nun wurde Prof. Dr. Catherine Dubourdieu als assoziierte Partnerin mit eingebunden. Die international renommierte Expertin leitet am Helmholtz-Zentrum Berlin das Institut „Funktionale Oxide für die energieeffiziente Informationstechnologie“.
- Kostenloser Download: HZB-Forschung in Spektrum KompaktNoch bis zum 9. Juli steht das Spektrum Kompakt "Energiewende", herausgegeben vom Spektrum-Verlag, zum kostenlosen Download zur Verfügung. Darin enthalten ist eine 13-seitige Sonderveröffentlichung des HZB, aufgeteilt in drei Beiträge. Nach Ablauf des kostenlosen Zugangs wird der Download des Hefts auf den Spektrum-Seiten 4,99 € kosten.
- Neuer Weltrekord bei der direkten solaren WasserspaltungIn einem nachhaltigen Energiesystem wird Wasserstoff als Speichermedium eine wichtige Rolle spielen. Einem internationalen Forscher-Team ist es jetzt gelungen, den Wirkungsgrad für die direkte solare Wasserspaltung zur Wasserstoffgewinnung auf 19 Prozent zu steigern. Sie kombinierten dafür eine Tandem-Solarzelle aus III-V-Halbleitern mit Rhodium-Nanopartikeln und kristallinem Titandioxid. An der Forschungsarbeit waren Teams aus dem California Institute of Technology, der University of Cambridge, der TU Ilmenau und dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE beteiligt. Ein Teil der Experimente fand am Institut für Solare Brennstoffe am Helmholtz-Zentrum Berlin statt.
- Silizium-Heterojunction-Solarzelle erzielt 23,1 Prozent WirkungsgradForschende am Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin (PVcomB) haben Silizium-Heterojunction (SHJ)-Solarzellen mit einem zertifizierten Wirkungsgrad von über 23 Prozent (auf 4 cm² Zellfläche) entwickelt. Dieses Ergebnis präsentierte Dr. Anna Morales vom PVcomB auf der Photovoltaik-Weltkonferenz (WCPEC-7) im Juni 2018 in Hawaii.
- Wirkungsgrad von 25,2 % für Perowskit-Silizium-Tandem-Solarzelle zertifiziertEine 1 cm2 Perowskit-Silizium-Tandem-Solarzelle erreicht einen Wirkungsgrad von 25,2%. Diese Neuigkeit wurde diese Woche auf einer Fachkonferenz in Hawaii, USA, vorgestellt. Die Zelle wurde gemeinsam vom HZB, der Universität Oxford und Oxford PV - The Perovskite CompanyTM entwickelt. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat den Wirkungsgrad zertifiziert.
- Allianz Bauwerkintegrierte Photovoltaik wählt Björn Rau in den VorstandDie Mitgliederversammlung der Allianz Bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) hat den Physiker und Photovoltaik-Experten Dr. Björn Rau, Helmholtz-Zentrum Berlin, einstimmig in den Vorstand gewählt.
- HZB-Experten stellen Kooperationsmöglichkeiten auf der Intersolar Europe in München vorDie internationale Messe „Intersolar“ bringt Photovoltaik-Forschung und Solarindustrie zusammen. Das ist eine ideale Gelegenheit für die Forscherinnen und –Forscher des Helmholtz-Zentrum Berlin, Dünnschicht-Photovoltaiktechnologien und Projekte unter anderem zu Perowskit-Solarzellen und Tandemsolarzellen vorzustellen.
- Ruf nach Florida angenommenDr. Charles Hages hat einen Ruf als Assistant Professor an der University of Florida an der Fakultät für Chemieingenieurswesen erhalten. Hages forscht seit zwei Jahren als Postdoc am HZB in der Abteilung Struktur und Dynamik von Energiematerialien im Team von Dr. Thomas Unold. In Florida setzt Hages seine Forschung an Energiematerialien fort und freut sich auf die weitere Zusammenarbeit mit dem HZB.
- Sommerschule Quantsol: Ab sofort sind Anmeldungen möglichAngehende Solarforscherinnen und Solarforscher sind zur 11. Internationalen Photovoltaik-Sommerschule des HZB und der Technischen Universität Ilmenau eingeladen. Die Quantsol (International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion) findet vom 2. bis 9. September 2018 im österreichischen Hirschegg im Kleinwalsertal statt. Interessierte können sich ab sofort bis zum 18. Mai 2018 bewerben.
- "HI-SCORE Research School" startet mit Auftakt-Treffen in BerlinDie internationale Forschungsschule zu Solarenergie baut auf Austausch zwischen Deutschland und Israel und eine gemeinsame, exzellente Betreuung von Promovierenden.
- Solarer Wasserstoff: Nanostrukturierung erhöht die Effizienz von Metall-freien Photokatalysatoren um den Faktor ElfPolymere Kohlenstoffnitride entfalten unter Sonnenlicht eine katalytische Wirkung, die sich für die Produktion von solarem Wasserstoff nutzen lässt. Allerdings ist die Effizienz dieser günstigen, metallfreien Materialien sehr gering. Durch einen einfachen Prozess ist es nun gelungen, ihre katalytische Wirkung um den Faktor elf zu erhöhen. Dies zeigte nun ein Team an der Tianjin-University in China mit einer Gruppe am Helmholtz-Zentrum Berlin. Die Arbeit wurde im Journal Energy & Environmental Science veröffentlicht.
- Zu Gast am HZB: Bessel-Preisträger Benjamin RotenbergProf. Dr. Benjamin Rotenberg hat einen Friedrich Wilhelm Bessel-Forschungspreis der Alexander von Humboldt-Stiftung für 2018 erhalten und kommt damit regelmäßig zu Gast an das Helmholtz-Zentrum Berlin. Rotenberg forscht am Centre National de Recherche Scientifique (CNRS) und leitet eine Arbeitsgrupe an der Sorbonne Universität in Paris. Er arbeitet auf dem Grenzgebiet zwischen Physik und Chemie und modelliert Transportprozesse in Materialien, an Grenzflächen und in Elektrolyten.
- Verborgene Talente: Mit Bleistift und Papier Wärme in Strom umwandelnThermoelektrische Materialien können Wärmeunterschiede zur Stromerzeugung nutzen. Nun gibt es eine preiswerte und umweltfreundliche Lösung, um sie mit einfachsten Zutaten herzustellen: Ein normaler Bleistift, Kopierpapier und ein leitfähiger Kunststofflack reichen aus, um eine Temperaturdifferenz über den thermoelektrischen Effekt in Strom umzuwandeln. Dies hat nun ein Team am Helmholtz-Zentrum Berlin demonstriert.
- Gemeinsame Graduiertenschule zur Data Science fördert erste ProjekteDie Helmholtz-Gemeinschaft, das Einstein Center Digital Future (ECDF) und die Berliner Universitäten bauen in Berlin eine neue Graduiertenschule im Bereich Data Science auf. Daran beteiligt sich auch das Helmholtz-Zentrum Berlin mit mehreren Projekten. Die ersten Promotionsstellen sind nun ausgeschrieben.
- Offiziell gestartet: Helmholtz-Forschungsschule in Kooperation mit IsraelAm 1. Februar 2018 ist die internationale Forschungsschule HI-SCORE offiziell gestartet: Deutsche und israelische Forscherinnen und Forscher wollen gemeinsam Bauelemente für die Photovoltaik und für die Erzeugung solarer Brennstoffe entwickeln. Dafür kooperiert das HZB mit dem Weizmann-Institut in Rehovot, dem Technion in Haifa und drei israelischen Universitäten sowie den Universitäten in Berlin und Potsdam.
- Perowskit-Solarzellen: mesoporöse Zwischenschicht mildert Einfluss von DefektenFür die Stabilität des Wirkungsgrads von Perowskit-Solarzellen spielt ihre innere Architektur eine entscheidende Rolle. Dies zeigten nun zwei Forscherteams von Helmholtz-Zentrum Berlin und der TU München. Sie kombinierten dafür ihre Experimente mit numerischen Simulationen.
- Perowskit-Solarzellen: Es muss gar nicht perfekt seinUntersuchungen an BESSY II zeigen, warum selbst „löchrige“ Perowskit-Filme gut funktionieren
- Fortschritte bei Solartechnologien – von der Forschung in die AnwendungEU-Verbundprojekt präsentiert Ergebnisse: Hohe Wirkungsgrade mit weniger Materialeinsatz
- Neues Forschungsprojekt mit AVANCIS optimiert CIGS-Dünnschichtsolarmodule im AußeneinsatzDas Photovoltaik-Kompetenzzentrum (PVcomB) am Helmholtz-Zentrum Berlin bringt seine Expertise zur Optimierung der CIGS-Dünnschichtproduktion in das Verbundforschungsprojekt MyCIGS ein. Der CIGS-Modulhersteller AVANCIS, München, koordiniert das Projekt, das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wird. Mit beteiligt sind auch die Universitäten in Oldenburg und Erlangen-Nürnberg.
- Helmholtz-Tag im Schülerlabor des HZB„Kennt ihr Hermann von Helmholtz?“ Die meisten Grundschulkinder schütteln bei dieser Frage den Kopf. Dabei gehört der Namenspatron der Helmholtz-Gemeinschaft zu den bedeutendsten Naturwissenschaftlern und Universalgelehrten des 19. Jahrhunderts. Deshalb fand im November 2017 zum sechsten Mal der Helmholtz-Tag in den Schülerlaboren der Helmholtz-Gemeinschaft statt. Das HZB lud eine 5. Klasse aus Nauen, Brandenburg, zum Experimentieren in das Schülerlabor nach Wannsee ein.
- Miniaturisiertes Spektrometer gewinnt ersten Preis auf internationaler FachtagungEin HZB-Team hat gemeinsam mit Experten der Universitäten Ulm und Stuttgart ein Elektronenspinresonanz-Spektrometer konstruiert, das in eine Box von zehn Zentimetern Kantenlänge passt. Das Team präsentierte das Gerät vor einer Fachjury auf der internationalen Fachtagung IEEE Sensors 2017 in Glasgow, Schottland, und erhielt den ersten Preis im Live-Demonstrationswettbewerb. Die ESR-Spektroskopie ist für die Erforschung von Energiematerialien wie Katalysatoren, Solarzellen und Batterieelektroden sehr nützlich.
- Bewilligt! EU-Projekt INFINITE-CELLIm November 2017 startet ein großes EU-Forschungsprojekt zu Tandemsolarzellen, an dem auch das HZB beteiligt ist. Ziel ist es, Halbleiter-Dünnschichten aus Silizium und Kesteriten zu besonders preiswerten Tandemzellen mit Wirkungsgraden von über 20 Prozent zu kombinieren. An dem Projekt arbeiten mehrere große Forschungseinrichtungen aus Europa, Marokko, Südafrika und Weißrußland und zwei Industriepartner.
- Großes Interesse am HySPRINT-Industrietag: Gemeinsam Perowskit-Solarzellen voranbringen70 Teilnehmerinnen und Teilnehmer besuchten am 13. Oktober 2017 den ersten Industrietag des Helmholtz Innovation Labs HySPRINT zum Thema Perowskit-Solarzellen am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB). Damit wurden die Erwartungen der Veranstalter weit übertroffen. Der Austausch auf dem Industrietag ermöglicht es, die Zusammenarbeit mit strategisch wichtigen Unternehmen im Rahmen von HySPRINT weiter zu vertiefen.
- Einladung zum HySPRINT – Industrietag „New Frontiers in PV Research: Emerging Perovskite Semiconductors"Am 13. Oktober veranstaltet das Helmholtz-Zentrum Berlin erstmals einen Industrietag zum Thema Perowskit-Solarzellen. Nach einem Überblick über den aktuellen Stand von Forschung und Entwicklung sowie das Zukunftspotenzial von Perowskit-Solarzellen gibt es für die Teilnehmer aus der Industrie die Möglichkeit, das Interesse ihres Unternehmens an dem Thema in einer Kurzpräsentation darzustellen. Intensive Diskussionen im Rahmen des Industrietages bilden den Ausgangspunkt für zukünftige Kooperationen.
- Durchbruch bei EMIL: Erstmalig Undulator-Strahlung am CAT-ExperimentAls das EMIL-Labor (Energy-Materials In-Situ Laboratory Berlin) vor einem Jahr im Beisein von Bundesforschungsministerin, Johanna Wanka, feierlich eingeweiht wurde, war dies ein großer Meilenstein für die Energiematerial-Forschung am HZB. Seitdem wird darauf hingearbeitet, das Röntgenlicht aus BESSY II zu den EMIL-Apparaturen durchzuleiten. Bis das BESSY-Licht zur Verfügung steht, arbeiten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Röntgenlicht aus einer konventionellen Laborquelle. Nun ist es den Strahlrohrverantwortlichen gelungen, die aus dem Undulator UE48 kommende Strahlung erstmalig von der BESSY II-Experimentierhalle bis in das EMIL-Labor zum CAT-Experiment zu fädeln. Dort wurde es mit einer Fokus-Messkammer quantitativ vermessen.
- Solarer Wasserstoff mit „künstlichem Blatt“:Forschungsteam findet heraus, warum eine einfache Behandlung die Effizienz von preiswerten Metall-Oxid-Photoelektroden steigert
- Magnetische Speicher mit Licht schalten – Neue Erkenntnisse zu grundlegenden MechanismenEin Forscherteam hat am Helmholtz-Zentrum (HZB) zum ersten Mal gezeigt, wie das Schalten von magnetischen Materialeigenschaften per Laserlicht durch Wärmeeffekte beeinflusst wird und unter welchen Bedingungen der Schaltprozess abläuft. Zugleich entdeckten die Wissenschaftler eine bislang unbekannte Abhängigkeit von der Dicke der magnetischen Schicht: ein wichtiger Hinweis für das theoretische Verständnis von optisch steuerbaren Magnet-Datenspeichern. Die Arbeit wird heute in der Fachzeitschrift Scientific Reports publiziert.
- Schreiben mit dem Elektronenstrahl: Jetzt auch Nanostrukturen aus SilberEin internationales Team hat erstmals Nanostrukturen aus Silber mit einem Elektronenstrahl auf ein Substrat „geschrieben“. Silbernanostrukturen zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, sichtbares Licht auf der Nanoskala zu konzentrieren. Mögliche Anwendungen liegen in der Sensorik (Nachweis von Molekülen), aber auch in der Datenverarbeitung mit Licht.
- Startschuss für gemeinsames Labor mit dem IFW DresdenDas Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V (IFW) und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) bauen ein Joint-Lab für „Funktionelle Quantenmaterialien“ auf. Unter seinem Dach arbeitet auch eine neue Nachwuchsgruppe.
- 1130 Besucher bei der Langen Nacht der Wissenschaften am Standort WannseeDas HZB begrüßte zur „Klügsten Nacht des Jahres“ am 24. Juni 2017 mehr als tausend Gäste, darunter viele Kinder und Jugendliche. Quirliges Treiben auf unserer Wissenschaftsstraße, großer Andrang bei den Mitmach-Experimenten und beim Schülerlabor, interessierte Fragen zum Forschungsreaktor: Die Lange Nacht der Wissenschaften am HZB war bunt und facettenreich – und bot für jeden Geschmack etwas. Hier haben wir die schönsten Momente zusammengestellt.
- Die Lange Nacht der Wissenschaften am 24. Juni macht schlau - auch am HZB in WannseeDas Helmholtz-Zentrum Berlin lädt am Samstag auf dem Campus Wannsee zur Langen Nacht der Wissenschaft ein. Unsere Highlights für Sie: Führungen durch die Experimentierbereiche um den Forschungsreaktor, durch die Energie-Labore und den Beschleuniger für die Augentumortherapie, eine Wissenschafts-Show und ein vielseitiges Kinderprogramm.
- Neues Labor für Elektrochemische Grenzflächen an BESSY IIDas Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) baut mit der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) ein gemeinsames Labor für elektrochemische Untersuchungen an Fest-Flüssig-Grenzflächen auf. Das „Berlin Joint Lab for Electrochemical Interfaces“, kurz BElChem, nutzt Röntgenlicht von BESSY II, um Materialien für die regenerative Energiegewinnung zu analysieren.
- HZB-Publikation in der Festschrift des Journal of Physics D: Applied PhysicsDas „Journal of Physics D: Applied Physics“ hat eine Arbeit zur Röntgentomographie an unterschiedlichen Batterietypen als Highlight für die Veröffentlichung in einem exklusiven Sonderband ausgewählt. An der Publikation waren zwei Gruppen am HZB und ein Team der Justus-Liebig-Universität Gießen beteiligt.
- Intersolar Europe in München: HZB-Forschung trifft SolarwirtschaftDas Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) präsentiert auf der großen internationalen Photovoltaik-Fachmesse vom 31. Mai bis 2. Juni 2017 Forschungsprojekte zur Solarenergie und stellt Kooperationsmöglichkeiten mit der Industrie im Bereich der Photovoltaik (PV) vor.
- Trends und Wege zu hocheffizienten Perowskit-SolarzellenPerowskit-Solarzellen waren die Überraschung der letzten Jahre. Binnen kürzester Zeit konnte ihr Wirkungsgrad von knapp 10 auf 22 Prozent gesteigert werden. Kein anderes Photovoltaik-Material hat bisher solche rasche Fortschritte verzeichnet. Forschergruppen weltweit widmen sich deshalb der neuen Materialklasse. Eva Unger und Steve Albrecht aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) haben auf Einladung der renommierten Fachzeitschrift Journal of Materials Chemistry A die Trends in der Materialentwicklung von Perowskithalbleitern der letzten Jahre ausgewertet. Dabei haben sie Chancen und Begrenzungen dieser Halbleiterklasse in Abhängigkeit von ihrem Absorptionsbereich in einem Überblicksartikel zusammengefasst.
- Bessere Kathodenmaterialien für Lithium-Schwefel-AkkusEin Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat erstmals Nanopartikel aus einer Titanoxidverbindung (Ti4O7) mit extrem großen Oberflächen hergestellt und in Lithium-Schwefelbatterien als Kathodenmaterial getestet. Das hochporöse Nanomaterial besitzt eine hohe Speicherkapazität, die über viele Ladezyklen annähernd stabil bleibt.
- Neue Helmholtz-Nachwuchsgruppe zur elektrochemischen Umwandlung von Kohlenstoffdioxid gestartetDr. Matthew T. Mayer baut seit Mai 2017 eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe am HZB auf. Er will erforschen, wie sich mithilfe von erneuerbaren Energien Kohlenstoffdioxid und Wasser elektrochemisch in wertvolle Kohlenwasserstoffe umwandeln lassen. Für seine Forschung erhält er jährlich 300.000 Euro für einen Zeitraum von fünf Jahren.
- The Young Investigators Workshop 2017 on Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes24 scientists from various countries participated in the Young Investigators Workshop 2017 on Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes in Grainau am Eibsee in the Bavarian Alps. This workshop which was organized by Professor Alexander Föhlisch was dedicated to study the research topics of the Helmholtz Virtual Institute 419. It included both experimental and theoretical projects on molecular and chemical dynamics, phase transitions and switching as well as fundamental light-matter interaction.
- Nanodiamanten als Energiematerialien: kleine „Anhänger“ mit großer WirkungEin internationales Forscherteam hat neue Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Nanodiamanten und Wassermolekülen gewonnen. Durch Versuche an Synchrotronquellen konnten sie feststellen, dass kleine Molekülgruppen auf den Nanodiamantoberflächen großen Einfluss auf das Wasserstoffbrücken-Netzwerk ausüben. Dies könnte insbesondere für (photo)-katalytische Anwendungen interessant sein, zum Beispiel für die Produktion von solaren Brennstoffen mit Kohlendioxid und Licht.
- Jetzt anmelden zur Internationalen Sommerschule QuantsolAngehende Solarforscher sind zur 10. Internationalen Photovoltaik-Sommerschule des HZB und der Technische Universität Ilmenau eingeladen. Die Quantsol (International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion) findet vom 3. bis 10. September 2017 im österreichischen Hirschegg im Kleinwalsertal statt. Interessierte können sich ab sofort bis zum 21. Mai 2017 bewerben.
- CIGS-Dünnschicht-Solarmodule: HZB lädt zum Workshop einDie weltweite Nachfrage nach Photovoltaikanlagen steigt rasant. Derzeit rücken besonders CIGS-Dünnschichtmodule in den Fokus der Solarwirtschaft. Welche technischen und industriellen Fortschritte bei dieser Solartechnologie bislang erreicht wurden und was künftig noch möglich ist, diskutieren internationale Experten am 30. Mai 2017 auf dem jährlich stattfindenden Workshop IW-CIGSTech in Stuttgart. Veranstalter der inzwischen achten Auflage sind das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB).
- Meilenstein für die Energieforschung am Campus WannseeAm 23. März 2017 wurde die Grundsteinlegung für ein Laborgebäude gefeiert, das vielfältige Methoden für die Synthese und Charakterisierung von Energiematerialien bieten wird.
- Preiswerte Katalysatoren finden und verstehen: Auf das Eisen kommt es anEin Team hat mehr als hundert Eisen-Nickel-Katalysatoren mit unterschiedlichen Beimischungen von Chrom untersucht. Dabei analysierten sie an BESSY II auch die elektronischen Strukturen der einzelnen Elemente. Sie zeigten, dass ein steigender Chromanteil vor allem die elektronische Struktur des Eisens beeinflusst, die wichtig für die Wirkung als Katalysator ist. Die Ergebnisse dieser Hochdurchsatzstudie helfen bei der wissensbasierten und gezielten Suche nach besseren Katalysatoren.
- Dr. Antonio Abate will mit neuer Helmholtz-Nachwuchsgruppe die Langzeitstabilität von Perowskit-Solarzellen verbessernDr. Antonio Abate baut seit Februar 2017 eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe am HZB auf. Mit seinem Team will er Perowskit-Solarzellen weiterentwickeln, damit sie eine interessante Alternative zu den weitverbreiteten Silizium-Solarzellen werden. Dafür ist es nötig, ein besseres Verständnis der Grenzflächen von Perowskit-Solarzellen zu erhalten. Sein Ziel ist es, diese Zellen so zu optimieren, dass sie eine Lebensdauer von 25 Jahren haben.
- Neue Nachwuchsgruppe am HZB will Perowskit-Solarzellen skalierenDr. Eva Unger leitet eine neue Nachwuchsgruppe Hy-Per-FORME am HZB. Sie will Herstellungsverfahren entwickeln, um Halbleiterschichten aus Perowskit auch auf größeren Flächen abzuscheiden. Ziel sind großflächige hybride Tandem-Solarmodule, die Perowskit- mit Silizium-Schichten kombinieren. Damit leistet sie auch einen Beitrag zum Technologietransfer.
- Ultradünne CIGSE-Solarzellen: Nanostrukturen steigern den WirkungsgradUltradünne CIGSe-Solarzellen sparen Material und Energie bei der Herstellung. Allerdings sinkt auch ihr Wirkungsgrad. Mit Nanostrukturen auf der Rückseite lässt sich dies verhindern, zeigt eine Forschungsgruppe vom HZB zusammen mit einem Team aus den Niederlanden. Sie erzielten bei den ultradünnen CIGSe-Zellen einen neuen Rekord bei der Kurzschlussstromdichte.
- Grünes Licht für den Ausbau von BESSY II zum Variablen Pulslängen-Speicherring BESSY VSRDie Mitgliederversammlung der Helmholtz-Gemeinschaft befürwortet einstimmig die Umsetzung eines weltweit einzigartigen Beschleunigerprojekts an der Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II
- Young Investigators Workshop of the Helmholtz Virtual Institute "Dynamic Pathways in Multidimensional Landscapes"The Virtual Institute explores the governing principles of material’s function in an internationally highly visible centre of excellence. From now on, young scientists (PhD students, master students, and young postdocs) are invited to participate in the Young Investigators Workshop that will take place from 23rd to 28th April 2017 at the Eibsee-Hotel in the Bavarian Alps. It focuses on the research topics of the Helmholtz Virtual Institute 419 and includes both experimental and theoretical projects on molecular and chemical dynamics, phase transitions and switching as well as fundamental light-matter interaction.
- Transparente Photovoltaik-Schichten liefern Strom für DisplaysSunpartner Technologies und Helmholtz-Zentrum Berlin unterzeichnen Lizenzvereinbarung
- Graduiertenschule MatSEC geht in die nächste RundePromotionsvorhaben nun auch zu Breitband-Halbleitermaterialien und Thermoelektrika
- Prof. Dr. Martina Schmid übernimmt Professur für Experimentelle Physik an der Universität Duisburg-EssenMartina Schmid hat am 1. Januar 2017 die W2-Professur für „Experimentelle Physik“ im Fachbereich Physik an der Universität Duisburg Essen angetreten. Von 2012 bis Ende 2016 leitete die Forscherin am HZB die Helmholtz-Nachwuchsgruppe „Nanooptische Konzepte für die Photovoltaik“.
- Helmholtz-Zentrum Berlin etabliert Helmholtz-Nachwuchsgruppe zur elektrochemischen Umwandlung von KohlenstoffdioxidDr. Matthew T. Mayer von der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Schweiz, wird eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe auf dem Gebiet der Energie-Material-Forschung am HZB aufbauen. Er wird erforschen, wie sich mithilfe von erneuerbaren Energien Kohlenstoffdioxid und Wasser elektrochemisch in Kohlenwasserstoffe wie Methan oder Methanol umwandeln lassen. Für den Aufbau seiner Nachwuchsgruppe erhält Matthew Mayer 300.000 Euro pro Jahr für einen Zeitraum von fünf Jahren.
- Brennstoffzellen mit PFIA-Membranen:Experimente an BESSY II zum Wassermanagement geben Hinweise auf weitere Optimierung von Brennstoffzellen
- Helmholtz-Zentrum Berlin stärkt mit neuer Helmholtz-Nachwuchsgruppe zu Perowskit-Solarzellen die Energie-Material-ForschungDr. Antonio Abate forscht daran, die Lebensdauer von Perowskit-Solarzellen auf 25 Jahre und mehr zu verbessern
- Wege zur CO2-freien EnergieversorgungSieben Helmholtz-Zentren arbeiten an Systemlösungen für die künftige Energieversorgung
- Forschen für die Energiewende: EMIL@BESSY II startklar für das Kopernikus Projekt „Power-to-X“Das Speichern von Überschussstrom aus Solar- und Windenergie zählt zu den großen Herausforderungen der Energiewende. Daher hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) das Kopernikus-Projekt „Power-to-X“ (P2X) aufgesetzt, um Forschungsprojekte zur Umwandlung von elektrischer Energie aus Sonne und Wind in chemische Grundstoffe, gasförmige Energieträger und Kraftstoffe voran zu bringen. An dem Forschungsvorhaben beteiligt sich auch das Helmholtz-Zentrum Berlin. Mit dem jetzt eröffneten Laborkomplex EMIL@BESSY II stehen einzigartige Synthese- und Analytiktools mit direktem Zugang zum Röntgenlicht von BESSY II zur Verfügung. Insgesamt sind 17 Forschungseinrichtungen, 26 Industrieunternehmen sowie drei zivilgesellschaftliche Organisationen eingebunden. In der ersten Entwicklungsphase fördert das BMBF das Projekt mit 30 Millionen Euro.
- Die Herstellung von CIGS-Solarzellen beschleunigenBundeswirtschaftsministerium fördert Projekt speedCIGS mit 4,7 Millionen Euro
- HZB und ANSTO erweitern ihr Memorandum zur wissenschaftlichen ZusammenarbeitGemeinsam die Energie-Material-Forschung vorantreiben
- 2000 Quadratmeter großer Laborkomplex für die Erforschung neuer Energie-Materialien eröffnetBundesforschungsministerin Prof. Johanna Wanka weihte gemeinsames Labor von Helmholtz-Zentrum Berlin und Max-Planck-Gesellschaft ein
- Nanotechnologie für Energie-Materialien: Elektroden wie BlattadernNano-dimensionierte Metalldrähte finden zunehmend Interesse als leitfähige Elemente für die Herstellung transparenter Elektroden. Zum Einsatz kommen solche transparenten Elektroden in Solarzellen oder Touchscreen-Panels. Zu den wichtigsten Parametern einer Elektrode für die Anwendung in der Photovoltaik gehört neben einer hohen elektrischen Leitfähigkeit eine exzellente optische Durchlässigkeit. Ein internationales Team um den HZB-Wissenschaftler Prof. Dr. Michael Giersig hat kürzlich demonstriert, dass metallische Netze, die fraktal-ähnliche Nanostrukturen besitzen, andere metallische Netze in ihrer Nützlichkeit für die genannten Anwendungen übertreffen. Diese Ergebnisse wurden jetzt in der jüngsten Ausgabe des renommierten Journals Nature Communications veröffentlicht.
- Handbuch zu Charakterisierungsmethoden von Dünnschicht-Solarzellen unter Mitwirkung von HZB-Forschern erschienenIm August 2016 ist die zweite, erweiterte Auflage des Fachbuchs „Advanced Characterization Techniques for Thin-Film Solar Cells“ beim renommierten WILEY-VCH Verlag erschienen. Mit-Herausgeber ist der HZB-Forscher Dr. Daniel Abou-Ras; insgesamt elf Autorinnen und Autoren aus dem HZB haben Beiträge für dieses Nachschlagewerk verfasst. Es liefert einen umfassenden Überblick über zahlreiche Charakterisierungs- und Modellierungstechniken, die für Solarzellenmaterialien und -bauelemente angewandt werden.
- Europäisches Projekt zu Dünnschicht-Kesterit-Solarzellen erfolgreich abgeschlossenElf Partner aus verschiedenen europäischen Ländern haben sich in dem EU-Forschungsprojekt KESTCELLS (2012-2016) zusammengeschlossen. Die Kooperation hatte sich zum Ziel gesetzt, neue Expertinnen und Experten auszubilden und dabei die Effizienz von Kesterit-Solarzellen zu steigern. Zum Abschluss des Projekts, Ende August 2016, sind diese Ziele nicht nur erreicht, sondern sogar übertroffen:
- Energie speichern mit Silizium-Dünnschichten - Neue Hinweise für das Design von Silizium-Lithium-Akkus durch NeutronenmessungenLithium-Ionen-Akkus könnten ihre Kapazität theoretisch versechsfachen, wenn ihre Anode statt aus Graphit aus Silizium bestünde. Ein HZB-Team hat erstmals mit Neutronenmessungen detailliert beobachtet, wie Lithium-Ionen in Silizium einwandern. Ihre Arbeit zeigt, dass schon extrem dünne Silizium-Schichten ausreichen, um eine maximale Beladung mit Lithium zu ermöglichen. Die Arbeit ist in der Zeitschrift ACSnano der American Chemical Society veröffentlicht.
- Zwei Freigeist-Fellows am HZB verflechten ihre ForschungAm HZB-Institut für Methoden der Materialentwicklung forschen zwei Freigeist-Fellows, die von der VolkswagenStiftung gefördert werden: Die theoretische Chemikerin Dr. Annika Bande modelliert schnelle Elektronen-Prozesse und Dr. Tristan Petit untersucht Nanoteilchen aus Kohlenstoff. Nun konnte Annika Bande mit einem Modulantrag bei der VolkswagenStiftung zusätzlich 150.000 Euro für eine weitere dreijährige Doktorandenstelle einwerben. Die Doktorarbeit wird beide Freigeist-Vorhaben miteinander verknüpfen.
- Richtfest für die neue Beschleunigerhalle des HZBDer Rohbau der Halle für „bERLinPro“ – die Testanlage eines Linearbeschleunigers mit Energierückgewinnung – am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) steht. Das äußerst komplexe Bauwerk wurde innerhalb von nur zehn Monaten auf dem Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus des HZB in Berlin-Adlershof errichtet. Das Richtfest fand am 27. Juli 2016 in Anwesenheit der Baufirmen, hochrangiger Gäste und der Mitarbeitenden des HZB statt.
- Einladung - Richtfest für die neue Beschleunigerhalle des HZBDer Rohbau der Halle für „bERLinPro“ – die Testanlage eines Linearbeschleunigers mit Energierückgewinnung – am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) steht. Das äußerst komplexe Bauwerk wurde innerhalb von nur zehn Monaten auf dem Wilhelm-Conrad-Röntgen-Campus des HZB in Berlin-Adlershof errichtet. Das Richtfest findet am 27. Juli 2016 um 13 Uhr in Anwesenheit der Baufirmen, hochrangiger Gäste und der Mitarbeitenden des HZB statt.
- Monash University ernennt drei HZB-Forscher zu APL-ProfessorenDie Zusammenarbeit zwischen dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) und der Monash-University, Melbourne, Australien, intensiviert sich. Nun hat die Monash-University drei HZB-Wissenschaftler mit außerplanmäßigen Professuren ausgezeichnet. Prof. Klaus Lips, Dr. Alexander Schnegg und Prof. Emad Aziz arbeiten bereits seit mehreren Jahren mit dem international bekannten Chemiker Prof. Leone Spiccia von der Monash University im Bereich Energiematerialforschung zusammen.
- Neuer Effekt beim Laserinduzierten Umschalten von Bits für höhere SpeicherdichtenEin internationales Team hat an BESSY II eine neue Möglichkeit entdeckt, wie sich die Informationsdichte in Speichermedien künftig weiter erhöhen lässt. Sie beschossen dafür das ferromagnetische Material BaFeO3 (BFO) mit kurzen Laserpulsen, welche einen kurzzeitigen Phasenübergang im Material bewirken. Das ermöglichte es, ansonsten stabile magnetische Regionen sehr lokal umzuschalten. Dies konnten sie mit ultrakurzen Röntgenpulsen an der Femtospex-Anlage nachweisen. Dieser Effekt könnte einen neuen Weg eröffnen, um Daten zu speichern. Die Ergebnisse sind nun in Phys. Rev. Letters publiziert.
- Helmholtz Innovation Labs: Neues Förderinstrument der Helmholtz-GemeinschaftDas Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erhält eine von sieben Projektförderungen und stärkt damit den Technologietransfer im Themenfeld Energiematerialien
- HZB erhält Fördermittel, um den Herstellungsprozess für CIGS-Solarzellen zu optimierenDas Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) hat ein großes Projekt eingeworben, um mit Partnern aus Deutschland und den Niederlanden den Herstellungsprozess für CIGS-Dünnschichtsolarzellen weiter zu optimieren. Der vakuumfreie Prozess kommt ohne giftige Gase aus und wird günstiger. Das Projekt läuft unter dem Akronym ACCESS-CIGS, das für „Atmospheric Cost Competitive Elemental Sulpho-Selenisation for CIGS” steht.
- Intersolar Europe / EU PVSEC / 7th IW-CIGSTech Workshop 2016 – Munich, 20-24 June 2016We cordially invite you to visit the HZB booth during Intersolar Europe - The world’s leading exhibition for the solar industry and its partners from 22 to 24 June 2016 in Munich, Germany. Also the online registration is open for the EU-PVSEC and we invite you to join the 7th IW-CIGSTech Workshop and Dinner on 23 June 2016, a joint meeting from HZB and ZSW organised as a parallel event of the EU-PVSEC.
- Spintronik für künftige energieeffiziente Informationstechnologien: Spin-Ströme in Topologischen Isolatoren kontrolliertEin internationales Team um den HZB-Forscher Jaime Sánchez-Barriga hat gezeigt, wie sich in Proben aus einem Topologischen Isolator-Material spinpolarisierte Ströme gezielt in Gang setzen lassen. Zudem konnten sie die Ausrichtung der Spins in diesen Strömen kontrollieren. Damit demonstrierten sie, dass sich diese Materialklasse dafür eignet, mithilfe von Spins Daten zu verarbeiten. Die Arbeit ist in der renommierten Zeitschrift Physical Review B erschienen und wurde als "Editor's Suggestion" ausgezeichnet.
- Energie-Materialien: Dr. Catherine Dubourdieu baut Institut "Funktionale Oxide für die energieeffiziente Informationstechnologie" aufDas Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) stärkt seine Energie-Material-Forschung und baut ein neues Institut auf. Dank der Helmholtz-Rekrutierungsinitiative konnte das HZB die renommierte Forscherin Catherine Dubourdieu als Institutsleiterin gewinnen. In dem neu gegründeten Institut „Funktionale Oxide für die energieeffiziente Informationstechnologie" erforscht sie Dünnschichten aus Metalloxiden, die besonders interessante Kandidaten für die Informationstechnologie der Zukunft sind. Frau Dubourdieu wechselte vom Institut „Nanotechnologies de Lyon“ des CNRS und arbeitet seit dem 11. April 2016 am HZB.
- Energiespeichermaterialien unter DruckÜberraschendes Ergebnis an BESSY II: Hoher Druck kann Gasaufnahmekapazität von MOFs zunächst verringern
- Alternative zu Platin: Katalysator aus Eisen-Stickstoff-Komplexen in GraphenMit einem neuen Präparationsverfahren haben Teams am HZB und der TU Darmstadt ein preiswertes Katalysatormaterial für Brennstoffzellen hergestellt und eingehend analysiert: Es besteht aus Eisen-Stickstoff-Komplexen, die in Graphen-Inseln von nur wenigen Nanometern im Durchmesser eingebettet sind. Dabei sorgen nur die FeN4-Zentren für die hervorragende katalytische Wirkung, die an Platin heranreicht. Die Ergebnisse lassen sich auch für die solare Wasserstoffproduktion nutzen und sind im Journal of the American Chemical Society veröffentlicht.
- Wettlauf der Solarstrom-Technologien: Dünnschicht-Photovoltaik holt aufZSW und HZB legen aktuelle Daten vor – neue Chancen für die EU-Solarindustrie
- Optimale Bandlücke für hybride Tandem-Solarzelle aus Silizium und PerowskitTandemsolarzellen aus Silizium und Perowskit gelten als Hoffnungsträger für zukünftige hocheffiziente Solarmodule. Ein Team um den Perowskit-Pionier Henry Snaith, Universität Oxford, hat nun mit Bernd Rech und Lars Korte vom Helmholtz-Zentrum Berlin gezeigt, dass Wirkungsgrade von bis zu 30 Prozent für eine Perowskit-Silizium-Tandemzelle erreichbar sind. Sie haben dafür die chemische Zusammensetzung der Perowskit-Schicht systematisch variiert und so eine Bandlücke von 1,75 Elektronenvolt realisiert, die für die Energieumwandlung optimal ist. Ihre Arbeit ist nun in „Science“ publiziert.
- Rowan MacQueen erforscht optische Energiewandler für die Brennstofferzeugung: Förderung durch das Helmholtz-PostdoktorandenprogrammDr. Rowan W. MacQueen wird im Mai 2016 an das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) kommen und erhält eine Förderung durch das Helmholtz-Postdoktorandenprogramm. Er will die optoelektronischen Eigenschaften an den Grenzflächen von dünnen organischen Schichten zu Oxiden untersuchen. Sie sind relevant, um optische Energiewandler für die Brennstofferzeugung zu entwickeln. Das „Helmholtz-Postdoktorandenprogramm“ fördert den Australier jährlich mit 100.000 Euro für einen Zeitraum von bis zu drei Jahren.
- Helmholtz-Zentrum Berlin stärkt Forschung zu Solaren Brennstoffen: Kathrin Aziz-Lange startet mit ihrer neuen Helmholtz-NachwuchsgruppeDr. Kathrin Maria Aziz-Lange baut seit Jahresbeginn eine Helmholtz-Nachwuchsgruppe zum Thema Solare Brennstoffe am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) auf. Über einen Zeitraum von fünf Jahren erhält sie eine jährliche Förderung in Höhe von 250.000 Euro, die zur Hälfte aus dem Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft und zur anderen Hälfte durch das HZB finanziert wird. Die Gruppe untersucht Materialsysteme, die mit Sonnenlicht Wasser spalten und so die flüchtige Solarenergie chemisch im Brennstoff Wasserstoff speichern können.
- European Workshop on Nanophotonics for Solar EnergyOn 25 and 26 November 2015, about 40 researchers from seven European countries visited Helmholtz-Zentrum Berlin to attend the “European Workshop on Nanophotonics for Solar Energy”.
- ZEISS und das Helmholtz-Zentrum Berlin etablieren PartnerschaftNanotechnologie unterstützt Spitzenforschung zu erneuerbaren Energien
- Uppsala Berlin Joint Laboratory „Unser Willen zur Kooperation ist unsere Stärke“Großes politisches Interesse für das neue Uppsala Berlin Joint Laboratory (UBjL): Der Botschafter Schwedens in Deutschland, Dr. Lars Danielsson, kam am 4. November persönlich zur Einweihung des Gemeinschaftsprojekts an das HZB, wo das UBjL etabliert wird.
- Helmholtz-Zentrum Berlin auf der Jahrestagung des Forschungsverbunds Erneuerbare Energie (FVEE)Vom 3. Bis 4. November 2015 findet die Jahrestagung des Forschungsverbunds Erneuerbare Energie (FVEE) im Umweltforum Berlin in Berlin statt. Schwerpunktthema ist in diesem Jahr die Wärmewende. Das Helmholtz-Zentrum Berlin ist mit einem Infostand und Vorträgen präsent.
- Monolithische Tandem-Solarzelle aus Silizium und Perowskit mit Rekord-WirkungsgradErstmals ist es Teams aus dem Helmholtz-Zentrum Berlin und der École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Schweiz, gelungen, eine Silizium-Hetero-Solarzelle mit einer Perowskit-Solarzelle monolithisch - in einem Block - zu kombinieren. Die hybride Tandemzelle erreichte einen Wirkungsgrad von 18 Prozent. Das ist derzeit der höchste publizierte Wert für einen solchen Aufbau. Perspektivisch könnten sogar Wirkungsgrade von bis zu 30 Prozent möglich sein.
- Simone Raoux wird Professorin an der Humboldt-Universität zu BerlinProf. Dr. Simone Raoux hat einen Ruf auf die W3-S-Professur „Nanospektroskopie für Design und Optimierung energierelevanter Materialien“ am Institut für Physik der Humboldt-Universität zu Berlin erhalten. Die Professur ist verbunden mit der Leitung des gleichnamigen Instituts am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie. Frau Raoux hat ihren Ruf im September 2015 angenommen.
- Quantsol Sommerschule 2015 – erfolgreich im 8. JahrDie International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion (Quantsol) fand vom 6. bis 13. September 2015 zum achten Mal in Folge im österreichischen Hirschegg/Kleinwalsertal statt. Über 50 angehende Solarforscherinnen und -forschern aus 19 Ländern besuchten die Veranstaltung.
- Posterpreis für Laura Elisa Valle Rios auf der Europäischen Kristallographie-KonferenzAuf der 29. Europäischen Kristallographie-Konferenz (ECM29) in Rovinj (Kroatien) ist der Posterbeitrag von Laura Elisa Valle Rios aus der HZB-Abteilung Kristallographie mit dem Poster-Preis der Royal Society of Chemistry ausgezeichnet worden. Laura Elisa forscht als Doktorandin des Marie-Curie Initial Training Networks KESTCELLS und der Graduiertenschule "Materials for Solar Energy Conversion" (MatSEC) am HZB.
- Wasserstoff aus Sonnenlicht: Neuer Effizienzrekord bei der künstlichen PhotosyntheseEinem internationalen Team ist es gelungen, den Wirkungsgrad für die direkte solare Wasserspaltung jetzt deutlich zu steigern. Sie nutzen dafür eine Tandem-Solarzelle, deren Oberflächen sie gezielt modifizierten. Der neue Bestwert liegt bei 14 Prozent und damit deutlich über dem bisherigen Rekordwert von 12,4 Prozent, der damit seit 17 Jahren erstmals gebrochen wurde. An der Kooperation sind Forscher vom Institut für Solare Brennstoffe am Helmholtz-Zentrum Berlin, der TU Ilmenau, vom Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg und vom California Institute of Technology beteiligt. Die Ergebnisse sind in Nature Communications veröffentlicht.
- Ladungstransport in hybriden Silizium-basierten SolarzellenEine überraschende Erkenntnis bei organisch-anorganischen Hybrid-Solarzellen hat ein Team um Silke Christiansen gewonnen: anders als erwartet, entspricht der Übergang zwischen der organischen leitfähigen Kontaktschicht aus PEDOT:PSS und dem Silizium-Absorbermaterial nicht einem Metall-Halbleiter-Kontakt (Schottky-Kontakt), sondern einem pn-Übergang zwischen zwei Halbleitermaterialien. Ihre Ergebnisse sind nun in dem Nature-Journal Scientific Reports publiziert und können neue Wege aufzeigen, hybride Solarzellen zu optimieren.
- Transparentes, leitfähiges Netz aus verkapselten Silbernanodrähten – eine neuartige flexible Elektrode für die OptoelektronikEin Team um Silke Christiansen hat eine transparente, hochleitfähige Elektrode für Solarzellen und andere optoelektronische Bauelemente entwickelt, die mit minimalem Materialaufwand auskommt. Sie besteht aus einem ungeordneten Netz aus Silbernanodrähten, das mit Aluminum-dotiertem Zinkoxid beschichtet ist. Die neuartige Elektrode benötigt knapp 70mal weniger Silber als konventionelle Silber-Gitterelektroden, besitzt aber eine vergleichbar gute Leitfähigkeit.
- Freigeist-Fellowship für Tristan PetitFür sein Projekt zu Nanodiamantmaterialien und Nanokohlenstoffen hat Dr. Tristan Petit eine Freigeist-Fellowship bei der VolkswagenSiftung erhalten. Die Förderung ist auf fünf Jahre ausgelegt und ermöglicht ihm den Aufbau eines eigenen Teams. Die VolkswagenStiftung fördert mit den Freigeist-Fellowships exzellente Postdocs mit originellen Forschungsvorhaben, die über die Grenzen ihres eigenen Fachs hinausblicken.
- HZB stellt Forschung an Thermoelektrika vorDie "International Conference on Thermoelectrics (ICT)" und die "European Conference on Thermoelectrics (ECT) " fanden in diesem Jahr vom 29.06.2015 bis zum 02.07.2015 in Dresden statt. Das HZB war bei diesem internationalen, multidisziplinären Treffen zum ersten Mal vertreten. Dabei präsentierte die HZB Abteilung "Methoden zur Charakterisierung von Transportphänomenen in Energiematerialien" um Dr. Klaus Habicht ihre Forschung mit zwei Vorträgen und einem Poster.
- Grüne Lösungen mit Diamant-MaterialienMit 3,9 Millionen Euro fördert das Europäische Forschungsprogramm Horizont 2020 ein internationales Projekt, das die Eignung von (Nano-)Diamant-Materialien als Katalysatoren untersucht: mit Hilfe von Sonnenlicht könnten solche Materialien Kohlendioxid in Brennstoffe umwandeln und damit Solarenergie chemisch speichern.
- Forschungskolloquium der Graduiertenschule MatSECAm 24. Juni trafen sich die Mitglieder der Graduiertenschule MatSEC zum halbjährlichen Forschungskolloquium auf dem Lise-Meitner-Campus. MatSEC wurde im Frühjahr 2013 unter dem Dach der Dahlem Research School der Freien Universität Berlin gegründet. Die Graduiertenschule bietet ein strukturiertes dreijähriges Promotionsprogramm und beschäftigt sich mit Kesterit-Verbindungshalbleiter.
- Auf dem Weg zu Biosensoren mit GraphenErstmals ist es einem Team gelungen, nicht nur präzise zu messen, sondern sogar zu steuern, wie stark eine Graphenschicht eine organische Verbindung absorbiert. Dies könnte in Zukunft ermöglichen, Graphen als empfindlichen Sensor für Biomoleküle zu nutzen.
- Eine lange Nacht geballtes Wissen tankenFührungen an der Neutronenquelle, Experimente zur Energie für Groß und Klein, Licht-Show und vieles mehr
- Realitätsgetreues Modell einer Batterieelektrode am RechnerEin Forschungsteam hat einen neuen Ansatz entwickelt, um Batterie-Elektroden am Computer noch realistischer zu modellieren. Sie kombinierten dafür Synchrotron-Tomographie-Aufnahmen, die die dreidimensionale Struktur mikrometergenau abbilden, mit Elektronenmikroskopie-Aufnahmen, die in einem kleinen Ausschnitt sogar Nanostrukturen auflösen. Mit einem mathematischen Modell konnten sie diese Nanostrukturen auf Bereiche außerhalb des Ausschnitts übertragen. Dadurch lassen sich Eigenschaften und Prozesse in Batterie-Elektroden nun höchst realistisch simulieren.
- Posterpreis für MatSEC-Doktoranden auf dem MRS-FrühjahrstreffenAuf der Tagung der Materials Research Society (MRS) in San Francisco ist der Posterbeitrag von Kai Neldner aus der HZB-Abteilung Kristallographie (EM-AKR) mit einem Preis des Symposiums B "Thin-Film Compound Semiconductor Photovoltaics" ausgezeichnet worden. Kai Neldner, der als Doktorand der HZB-Graduiertenschule "Materials for Solar Energy Conversion " (MatSEC) am HZB forscht, stellte dort Ergebnisse zu den strukturellen Eigenschaften von Kesteriten (Cu2ZnSnS4 - CZTS) im Verhältnis zu Abweichungen von deren Stöchiometrie vor.
- Joint Lab BeJEL wirbt 1.4 Millionen Euro einDas Berlin Joint EPR Lab (BeJEL) der Freien Universität Berlin und des HZB holt sechs von 27 Teilprojekten eines DFG-Schwerpunktprogramms nach Berlin, das die Eigenschaften von Elektronenspins in Energiematerialien und biologischen Systemen untersucht.
- Posterpreis für HZB-Postdoktorandin auf dem EMRS-FrühjahrstreffenAuf dem Frühjahrstreffen der European Materials Research Society ist der Posterbeitrag von Dr. Ah Reum Jeong aus dem HZB-Institut für Heterogene Materialsysteme ausgezeichnet worden. Die junge Wissenschaftlerin stellte dort Ergebnisse zu den elektronischen und strukturellen Eigenschaften im Verhältnis zur chemischen Zusammensetzung von Molybdänoxid-Schichten vor. Solche Schichten können in hybriden Solarzellen und optoelektronischen Bauelementen eingesetzt werden.
- Künstliche Photosynthese: Neue Photokathode mit viel PotentialEin Team des HZB-Instituts für Solare Brennstoffe hat eine neue Komposit-Photokathode entwickelt, um mit Sonnenlicht effizient Wasserstoff zu erzeugen. Damit kann Solarenergie chemisch gespeichert werden. Die Photokathode besteht aus einer Chalkopyrit-Dünnschicht vom PVComB, die mit einem neu entwickelten dünnen Film aus Titandioxid beschichtet ist, in den Platin-Nanoteilchen eingebettet sind. Diese Schicht schützt die Chalkopyrit-Dünnschicht nicht nur vor Korrosion, sondern beschleunigt außerdem als Katalysator die Wasserstoffbildung und weist selbst hohe Photostromdichte und Photospannung auf.
- Erfolgsquote 100 Prozent: Drittmittel für Projekte zu Solaren BrennstoffenDie flüchtige Energie der Sonne umzuwandeln und zu speichern, zählt zu den großen Herausforderungen der Energiewende. Über eine „künstliche Photosynthese“ kann Solarenergie zur Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden. Forscherteams am HZB-Institut für Solare Brennstoffe arbeiten an neuen anorganischen Materialsystemen, um kompakte, robuste und preiswerte Lösungen für diese künstliche Photosynthese zu entwickeln. Gemeinsam mit Partnern aus Universitäten haben sie vier Forschungsvorhaben bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG im Schwerpunktprogramm „Regenerativ produzierte Brennstoffe durch lichtinduzierte Wasserspaltung“ (SPP 1613) eingereicht. Alle vier Projekte werden nun durch die DFG gefördert.
- Tintendruck-Verfahren für Kesterit-SolarzellenEin Team aus dem HZB hat ein neues Verfahren entwickelt, um mit einer speziellen Tinte Kesterit-Absorberschichten (CTZSSe) Tropfen für Tropfen auszudrucken. Solarzellen mit so produzierten Absorberschichten erreichten Wirkungsgrade von 6,4 %. Auch wenn dies noch deutlich unter den Rekordwerten für Kesterit-Solarzellen liegt, ist das Tintendruck-Verfahren interessant für die industrielle Produktion, da es extrem ökonomisch ist und kaum Abfälle erzeugt.
- Große Wachstumschancen für CIGS-SolarzellenCIGS-Solarzellen Workshop gibt Grund zu Optimismus: höhere Effizienz, vereinfachte Produktion
- HZB wirbt EU-Fördermittel für Solarzellenforschung einMarcus Bär und sein Team sind an zwei internationalen Projekten beteiligt, die durch das EU-Forschungsrahmenprogramm „Horizon 2020“ gefördert werden. Beide Forschungsvorhaben befassen sich mit der Entwicklung und Optimierung von hocheffizienten Dünnschichtsolarzellen auf der Basis von Chalkopyriten („Sharc25“) bzw. Kesteriten („SWInG“). Für das HZB bringen sie zusammen rund 0,9 Mio. Euro zusätzliche Forschungsmittel für die Solarzellenforschung ein.
- Femto-Schnappschüsse von der ReaktionskinetikBindungsverhalten von Eisenpentacarbonyl entschlüsselt. Anwendung als Katalysator für die Speicherung von Sonnenenergie.
- Zwei neue Graduiertenschulen zu Energiethemen gestartetAm Freitag, 27. März 2015 stellten sich am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) zwei neue Graduiertenschulen vor. Die Graduiertenschule Hybrid4Energy (Hybride Materialien für Energie- und Informationstechnologien) wird von der Humboldt-Universität zu Berlin (HUB) und dem HZB getragen, während die Graduiertenschule HyPerCell (zu Dünnschichtzellen auf Perowskit-Basis) gemeinsam mit der Universität Potsdam organisiert wird.
- Jetzt bewerben: Internationale Sommeruniversität zu Energie, Falera/Schweiz.Studierende und Doktoranden aus allen Disziplinen können sich nun für die Internationale Sommeruniversität ISUenergy2015 bewerben, die vom 23. August bis 4. September in Falera in den Schweizer Alpen stattfindet. Die Sommeruniversität bietet ein breites Programm rund um die Solarenergie, von den naturwissenschaftlich-technischen Aspekten der Photovoltaik und Solarthermie über die Gestaltung mit Solarelementen in der Architektur bis hin zu politischen und wirtschaftlichen Aspekten der Energiewende.
- Eine neue Schülerlabor-AG am Helmholtz-Zentrum Berlin experimentiert zu Energiefragen im AlltagWie viel Strom verbraucht ein Smartphone? Wo kommt unser Strom her? Und ist er eigentlich teuer? Das Schülerlabor des Helmholtz-Zentrum Berlin bietet am Standort Wannsee für Kinder der 5. bis 7. Klassen eine neue Arbeitsgruppe an. Immer donnerstags treffen sich zehn Mädchen und Jungen, um zu experimentieren und diesen Fragen auf den Grund zu gehen.
- Winter-Workshop “Microstructure Characterization and Modeling for Solar Cells”Vor winterlicher Kulisse am schönen Spitzingsee (Bayern) fand vom 22. bis 26.02.2015 im Rahmen des Helmholtz Virtuellen Instituts "Microstructure Control for Thin-Film Solar Cells" ein Workshop statt. The next winter workshop will be planned for 2017.
- Graduiertenschule MatSEC diskutiert über Kesterite für SolarzellenAm 2. Februar 2015 trafen sich die Mitglieder der Graduiertenschule MatSEC auf dem Lise-Meitner-Campus des HZB zum wissenschaftlichen Austausch. In der Graduiertenschule MatSEC forschen die Promovierenden an neuartigen Materialsystemen für die solare Energieumwandlung, den Kesteriten. Das Forschungskolloquium findet halbjährlich statt und ist fester Bestandteil des Curriculums der Graduiertenschule.
- Universität Bielefeld und HZB kooperieren zu Nanoschichten und komplexen MaterialienIm Februar 2015 haben Uni-Rektor Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer, Uni-Kanzler Dr. Stephan Becker und die Geschäftsführer des HZB, Professorin Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla und Thomas Frederking eine Vereinbarung über die Zusammenarbeit unterschrieben. Darin heißt es: „Die Kooperation soll zur Steigerung der wissenschaftlichen Exzellenz der Partner und zur Entwicklung regionaler Kompetenznetzwerke in Forschung, Lehre und Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses beitragen.“
- Vom Auge abgeschaut: Mikrotrichter aus Silizium erhöhen die Effizienz von SolarzellenEine Biostruktur im Säugetierauge hat ein Team um Silke Christiansen inspiriert, ein anorganisches Pendant für den Einsatz in Solarzellen zu entwerfen. Mit Hilfe etablierter halbleitertechnologischer Verfahren ätzten sie dicht an dicht mikrometerfeine, vertikale Trichter in ein Siliziumsubstrat. Mit Modellrechnungen und im Experiment testeten sie, wie solche Trichterfelder das einfallende Licht sammeln und in die aktive Schicht einer Siliziumsolarzelle leiten. Durch diese Trichteranordnung steigt die Lichtabsorption in einer damit versehenen Dünnschichtsiliziumsolarzelle um 65 %, was sich in deutlich verbesserten Solarzellparametern u.a. einem erhöhten Wirkungsgrad widerspiegelt.
- Materialien für Batterien der Zukunft: Prof. Dr. Jürgen Janek hält am 23. Februar eine Distinguished Lecture am HZBEffiziente Batterien sind gefragt wie nie zuvor. Industrie und Wissenschaft arbeiten zielstrebig daran, Batterien zu verbessern und neue Materialien für die elektrochemische Speicherung zu entwickeln. Heute heute spielen Lithium-Ionen-Batterien eine herausragende Rolle. Um ihre Effizienz weiter zu verbessern und die Kosten zu reduzierten, gibt es viele Anstrengungen – vor allem seitens der Industrie. Professor Jürgen Janek, ein ausgewiesener Experte auf diesem Gebiet, fordert indes mehr Grundlagenforschung für neue Batterietypen.
- BerOSE - Joint Lab für Modellierung von Nanooptischen StrukturenHZB gründet mit FU Berlin und Zuse Institut Berlin das „Berlin Joint Lab for Optical Simulations for Energy Research (BerOSE)“
- Workshop: BESSY II - Von Pico- zu Femto – time resolved studies at BESSY II180 Teilnehmer diskutieren über zeitaufgelöstes Messen mit Röntgenlicht
- Heute schon geforscht? Bernd Rech im Podcast von Welt der PhysikIm wöchentlichen Podcast der Internetplattform "Welt der Physik" spricht Bernd Rech, Leiter des HZB-Instituts für Silizium-Photovoltaik und Sprecher des Helmholtz-Forschungsprogramms Erneuerbare Energien, in der Folge 177 über aktuelle Trends zum Thema Solarzellen. Er beschreibt die Vor- und Nachteile von anorganischen und organischen Solarmaterialien. Und er stellt eine der neuesten Entwicklungen aus seinem Institut vor, eine Kombination aus zwei Siliziumschichten und einem organischen Material.
- Auf dem Weg zur künstlichen PhotosyntheseHZB-Forscher beschreiben effizienten Mangan-Katalysator für die Umwandlung von Licht in chemische Energie
- HZB baut Forschung an elektrochemischen Energiespeichern aus
Arbeitsgruppen am HZB untersuchen neuartige Batteriesysteme und elektrochemische Energiespeicher im Helmholtz-Forschungsprogramm „Speicher und vernetzte Infrastrukturen“
- Maximale Effizienz, minimaler EinsatzDünnschichtsolarzelle auf Siliziumbasis nutzt mit organischer Zusatzschicht auch infrarotes Licht
- Organische Schicht addiert das LichtSolarzellen können nur Photonen mit einer bestimmten Mindestenergie für die Stromerzeugung nutzen. Ein deutsch-australisches Team hat ein organisches Material in Solarzellen eingesetzt, das Photonen mit niedriger Energie zu einem Photon mit höherer Energie „addiert“, dessen Energie für die Nutzung in der Solarzelle ausreicht. Nun geben die Forscher in einem eingeladenen Beitrag im renommierten Fachmagazin Energy & Environmental Science eine Übersicht über das interessante Phänomen der Aufkonversion und melden neue Ergebnisse. So bleiben die organischen Schichten länger stabil als erwartet und könnten sich auch für andere optoelektronische Bauteile eignen.
- Jahrestagung des ForschungsVerbund Erneuerbare EnergienUnter dem Motto „Forschung für die Energiewende – Phasenübergänge aktiv gestalten“ fand am 7. und 8. November die Jahrestagung des ForschungsVerbund Erneuerbare Energien (FVEE) im Umweltforum Berlin statt. Vertreter aus Wissenschaft und Politik referierten über den proaktiven Umgang mit den technologischen, ökonomischen sowie politisch-gesellschaftlichen Herausforderungen der Energiewende.
- Neue in situ Zelle für Untersuchungen an festen und flüssigen Proben und deren Grenzflächen unter elektrischer SpannungEin Team um Dr. Kathrin Aziz-Lange hat eine neue in situ Zelle für Röntgenspektroskopie an flüssigen Proben und deren Grenzflächen zu Festkörpern entwickelt. Das Besondere ist, dass in der Zelle Elektroden sitzen, die die Probe zwischen oder während den Messungen unter Spannung setzen können. Die dadurch ausgelösten Veränderungen in der elektronischen Struktur der Probe können dann in Echtzeit mithilfe von Röntgenabsorptions- und Röntgenemissionsspektroskopie beobachtet werden.
- Deutsch-Türkische Universität am HZB zu GastVizerektor und Dekan der Naturwissenschaftlichen Fakultät besuchte mehrere Institute des HZB
- Dr. Annika Bande: Freigeist-Fellow am HZBSeit Anfang Oktober beherbergt das HZB einen „Freigeist-Fellow“ der VolkswagenStiftung: Dr. Annika Bande hat jetzt ihre Forschung am Institut „Methoden der Materialentwicklung“ von Prof. Dr. Emad Aziz aufgenommen. Dort wird sie mit zunächst drei Doktoranden ihre eigene Nachwuchsgruppe aufbauen.
- Gewünschte Unordnung: DFG-Schwerpunktprojekt startet mit Kick-off MeetingIm Mai hat die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) das neue Schwerpunktprogramm „Tailored disorder“ (SPP 1839) eingerichtet (wir berichteten), ab jetzt können Forschergruppen Anträge zu diesem Programm einreichen. Im Rahmen des SPP 1839 fördert die DFG Projekte, die sich mit der Entwicklung optischer Technologien auf der Basis von „maßgeschneiderter Unordnung“ befassen.
- Tage der Forschung in AdlershofAm 25. und 26. September fanden in Adlershof die jährlichen Tage der Forschung statt. Das HZB bot rund 90 Schülerinnen und Schülern in drei unterschiedlichen Programmpunkten einen Einblick in die Welt der Forschung.
- Deutsche Gesellschaft für Materialkunde zeichnet Publikation mit HZB-Beteiligung aus.
Die Deutsche Gesellschaft für Materialkunde (DGM) hat auf ihrer Jahrestagung am 22. September 2014 den Werner-Köster-Preis für die beste Publikation in der Zeitschrift „International Journal of Materials Research“ vergeben. Zu den Autoren gehört auch der HZB-Wissenschaftler Dr. Michael Tovar. Die Arbeit untersucht die katalytische Wirkung von Vanadiumpentoxid bei der Synthese von Propen aus Propan mit spektroskopischen, mikroskopischen und röntgenografischen Methoden.
- Bernd Rech im Vorstand des "Arbeitskreises Energie"Als neues Vorstandsmitglied im "Arbeitskreis Energie" der Deutschen Physikalischen Gesellschaft (DPG) wird Prof. Bernd Rech bei der Herbsttagung Anfang Oktober über aktuelle Fortschritte im Bereich der Silizium-Photovoltaik sprechen.
- Topologische Isolatoren: Hochkarätiges Forschertreffen in BerlinVom 7. bis 10. Juli haben sich in Berlin 150 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler getroffen, um ihre neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet der topologischen Isolatoren auszutauschen.
- GDCh zeichnet Sebastian Seiffert ausProf. Dr. Sebastian Seiffert erhält eine weitere Auszeichnung für seine Forschungsarbeit. Die Gesellschaft Deutscher Chemiker (GDCh) hat mitgeteilt, dass Seiffert den Preis für Nachwuchswissenschaftler auf dem Gebiet der Makromolekularen Chemie erhalten wird. Der Preis wird ihm im Rahmen der Konferenz "Polymers and Energy" überreicht, die vom 14. bis 16. September in Jena stattfindet.
- Australischer Top-Chemiker erhält Helmholtz-Preis und forscht in Dresden und BerlinProf. Dr. Leone Spiccia erhält eine mit 20.000 Euro dotierte Auszeichnung der Helmholtz-Gemeinschaft. Der Australier von der Monash University Melbourne wird damit auch zu einem Forschungsaufenthalt an den Helmholtz-Zentren Dresden-Rossendorf (HZDR) und Berlin (HZB) eingeladen. Am HZB wird er im Frühjahr 2015 erwartet. Mit über 300 Publikationen in Top-Journalen wie Nature Chemistry, Angewandte Chemie oder Advanced Materials gilt Spiccia als einer der bedeutendsten Chemiker weltweit.
- Künstliches Mottenauge als LichtfängerForscher der EMPA bei Zürich und der Universität Basel haben an BESSY II eine photoelektrochemische Zelle untersucht, deren Oberfläche ähnlich wie ein Mottenauge strukturiert ist. So fängt sie deutlich mehr Licht ein, was Ausbeute an gewonnenem Wasserstoff erhöht. Für die Strukturierung verwendeten sie preiswerte Materialien wie Wolframoxid und Rost.
- Matthias May mit Posterpreis auf dem Wilhelm und Else-Heraeus-Seminar ausgezeichnetMatthias May, Doktorand am HZB-Institut für Solare Brennstoffe, wurde auf dem 562. WE-Heraeus-Seminar „From Sunlight to Fuels“ für seine wissenschaftliche Arbeit mit einem Posterpreis geehrt. Die Teilnehmenden des WE-Heraeus- Seminars widmeten sich vom 11. bis 16. Mai 2014 intensiv dem Thema „Umwandlung von Sonnenlicht in Wasserstoff“ und diskutierten über neue Materialien und Prozesse für photovoltaische und (photo)katalytische Anwendungen.
- Das ganze Spektrum der Elektrokatalyse an einem TagAm 4. April 2014 lud das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg (HI ERN) zu seiner ersten wissenschaftlichen Veranstaltung ein. Beim internationalen Symposium „Recent Achievements and Future Trends in Electrocatalysis“ präsentierten zehn führende Wissenschaftler auf dem Gebiet der “Elektrokatalyse” von hochrangigen nationalen und internationalen Forschungsstätten den rund 90 Teilnehmern ihre Forschungsarbeiten.
- Prof. Dr. Silke Christiansen erhält Ehrenprofessur an der südkoreanischen Chonbuk National UniversityDer Präsident der Chonbuk National University (CNU), Suh Geo-Suk, hat Prof. Dr. Silke Christiansen in Anerkennung ihrer außerordentlichen wissenschaftlichen Verdienste im Bereich der Erneuerbaren Energien als „Distinguised visiting Professor“ für drei Jahre ernannt. Die Ernennungsurkunde erhielt Christiansen im Mai bei einer Festzeremonie gemeinsam mit zwei weiteren herausragenden ausländischen Wissenschaftlern. Silke Christiansen wird sich als Ehrenprofessorin an der Fakultät für Halbleiterphysik und Chemie der CNU dafür einsetzen, die wissenschaftlichen Kontakte zwischen dem Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), der Freien Universität Berlin (FU) und der koreanischen Hochschule zu intensivieren.
- 3.800 Menschen besuchten das HZB zur Langen Nacht der Wissenschaften„Schau rein, schlau raus“ – das Motto der diesjährigen Langen Nacht der Wissenschaften dürfte sich für die Besucher am Helmholtz-Zentrum Berlin mehr als erfüllt haben. 2.200 Mal öffneten sich am Samstag, dem 10. Mai die Türen des Elektronenspeicherrings BESSY II, der in Adlershof zur Entdeckungsreise einlud. Am benachbarten Institut für Silizium-Photovoltaik des Helmholtz-Zentrum Berlin informierten sich etwa 1.600 Menschen über die Energie der Zukunft, hörten Vorträge und besichtigten die Labore der Forscherinnen und Forscher.
- Maßgeschneiderte Unordnung für optische AnwendungenSilke Christiansen, HZB, koordiniert neues DFG Schwerpunkt-Programm
- Lange Nacht der Wissenschaften - 10. Mai, 17 bis 0 Uhr: Besichtigen Sie den Elektronenspeicherring BESSY II und die Labore der SolarenergieDer Countdown läuft. Nur noch wenige Tage sind es, bis wir die Türen für Sie zur Langen Nacht der Wissenschaften öffnen. Hinter den Kulissen ist schon viel los, bis es am Samstag, dem 10. Mai ab 17 Uhr richtig ernst wird: unsere Forscherinnen und Forscher sind gerade dabei, spannende Mitmach-Experimente und informative Stationen vorzubereiten. Wir freuen uns, wenn Sie zur „klügsten Nacht des Jahres“ vorbeikommen und nicht nur neues Wissen, sondern auch einige „Aha-Erlebnisse“ mitnehmen.
- Neues Werkzeug, um die Chemie der Natur zu erforschenDas Team um Emad Aziz hat am Joint Lab der Freien Universität Berlin und dem HZB ein neues Instrument aufgebaut, um chemische Prozesse in Flüssigkeiten und an Grenzflächen zu untersuchen: Es besteht aus einem Laser, der ultrakurze Lichtpulse von nur 45 Femtosekunden im harten Ultraviolettbereich (XUV) erzeugt. Um einzelne Wellenlängen herauszugreifen, haben sie spezielle Reflektions-Zonenplatten installiert, die vom HZB-Team um Alexei Erko entwickelt und produziert wurden.
- Das HZB auf der Hannover MesseDie Hannover Messe, die weltweit größte Industriemesse, wurde heute eröffnet. Das HZB ist als Aussteller auf dem Themenstand »Energy Research« in der Halle 2 Stand C.62 vertreten. Die Themenschwerpunkte in der Halle "Research & Technology" sind u.a. Energieeffizienz, Erneuerbare Energien, Energiespeicherung, Energieverteilung/Smart Grids, Ressourcenmanagement und Elektromobilität.
- Wie Nanopartikel noch dünnere Solarzellen ermöglichenNanostrukturen könnten dafür sorgen, dass mehr Licht in die aktive Schicht von Solarzellen gelenkt wird, so dass der Wirkungsgrad steigt. Prof. Dr. Martina Schmid (HZB und FU) hat nun genau gemessen, wie unregelmäßig verteilte Silber-Partikel die Lichtausbeute verändern. Sie zeigte, dass die Nanoteilchen über ihre elektromagnetischen Nahfelder miteinander wechselwirken, so dass lokale „Hot Spots“ entstehen, wo das Licht besonders stark konzentriert wird.
- Effizienz-Weltrekord für Dünnschichtsolarzellen - präsentiert auf Berliner KonferenzMit einem Paukenschlag begann in Berlin der diesjährige internationale Workshop zur CIGS Solar Cell Technology, den das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) bereits zum fünften Mal organisiert. Katsumi Kushiya von der japanischen Firma Solar Frontier präsentierte den zirka 100 Teilnehmerinnen und Teilnehmern einen neuen Wirkungsgrad-Weltrekord. 20,9 Prozent des eingestrahlten Sonnenlichts können die neuen Dünnschichtsolarzellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Selenid in elektrische Energie umwandeln.
- PECDEMO: Wasserstoff aus SonnenlichtIn nur drei Jahren wollen die Forschungspartner des EU-Projekts PECDEMO ein praxistaugliches System entwickeln, das mehr als acht Prozent der Sonnenergie in Wasserstoff umwandelt. Das könnte den Durchbruch für die praktische Anwendung bedeuten. Roel van de Krol, der am HZB das Institut für Solare Brennstoffe leitet, koordiniert das internationale Forschungsprojekt.
- Elektronenspins mit Licht steuernHZB-Wissenschaftler beeinflussen den Elektronenspin an der Oberfläche Topologischer Isolatoren gezielt mit Licht
- Die internationale Sommerschule Quantsol vermittelt Grundlagen der Photovoltaik und solaren EnergieumwandlungDie Anmeldung ist nun offen: Angehende Solarforscher sind zur 7. Internationalen Photovoltaik-Sommerschule des HZB und der Technische Universität Ilmenau eingeladen. Die Quantsol (International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion) findet vom 7. bis 14. September 2014 im österreichischen Hirschegg im Kleinwalsertal statt. Interessierte können sich ab sofort bis zum 1. Juni 2014 bewerben.
- Herbstschule zur Charakterisierung und Modellierung von Dünnschicht-SolarzellenVom 2. bis 7. November 2014 veranstaltet das Helmholtz-Virtuelle Institut "Microstructure Control for Thin‐Film Solar Cells" eine Herbstschule rund um die Dünnschichtphotovoltaik-Forschung. Die Herbstschule findet im Resort Hotel Schwielowsee in der Nähe von Potsdam statt und richtet sich insbesondere an junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.
- Warum “altern” Lithium-Ionen Akkus?Selbst die besten Akkus werden mit der Zeit schlechter. Warum dies so ist, hat nun erstmals ein HZB-Team direkt an BESSY II und DORIS beobachten können. Sie untersuchten dafür ein Kathodenmaterial, für Lithium-Ionen-Akkus der nächsten Generation. Dabei zeigte sich, dass die elektrochemischen Prozesse beim Laden zu Scherungen in den Sauerstofflagen führen. Diese Scherungen werden beim Entladen nicht komplett rückgängig gemacht, so dass die ursprünglich regelmäßige, kristalline Struktur im Lauf mehrerer Zyklen immer ungeordneter wird. Dies ist ein Hauptgrund dafür, dass Lithium-Ionen-Akkus im Lauf der Zeit „altern“.
- International Summer University on Renewable Energies: Registration now openOn behalf of the ISUenergy Scientific & Organising Committee it is a great pleasure to announce the 6th International Summer University on Renewable Energies and to invite your applications for this year's ISUenergy .The ISUenergy2014 will take place from Aug. 24th - Sept. 5th in Falera.
- Ein neues Cluster-Tool für EMILDas Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) und Altatech, ein Unternehmen der Soitec-Gruppe, haben eine Kooperation vereinbart, um neue Materialien für die nächste Generation von hocheffizienten Solarenergiewandlern zu erforschen und zu entwickeln. Dazu gehören insbesondere neue Materialien und innovative Bauteilstrukturen für Photovoltaik- und Photokatalyse-Anwendungen.
- Licht-induzierte Alterung von Dünnschicht-Solarzellen aus amorphem SiliziumForscher am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) gelang ein entscheidender Schritt, um einem seit 40 Jahren unverstandenen störenden Effekt in Dünnschicht-Solarzellen aus amorphem Silizium auf die Spur zu kommen. Demnach tragen winzige Hohlräume im Silizium maßgeblich dazu bei, dass sich die Effizienz der Solarzellen zu Beginn der Nutzung um etwa 10 bis 15 Prozent verschlechtert. Die Arbeit ist jetzt in der Zeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht worden (DOI: 10.1103/PhysRevLett.112.066403).
- Vom Nanostäbchenteppich zur Solarzellen-Dünnschicht in wenigen SekundenForscherteams aus dem HZB und der University of Limerick, Irland, haben einen neuen Weg gefunden, um polykristalline Kesterit-Dünnschichten bei niedrigerer Temperatur herzustellen: Sie erzeugten zunächst einen Teppich aus geordneten Nanostäbchen mit Wurtzitstruktur. Diese Stäbchen besitzen chemisch die gleiche Zusammensetzung wie Kesterit, nur ihre Kristallstruktur ist unterschiedlich, wandelt sich aber bei Erwärmung in eine stabile Kesterit-Struktur um. An der EDDI-Beamline von BESSY II konnten die Wissenschaftler diesen Prozess in Echtzeit beobachten: Binnen weniger Sekunden bildeten sich aus den Wurtzit-Stäbchen Kesterit-Kristallite. Entscheidend war dabei nicht die Höhe der Temperatur, sondern die Heizrate: Je rascher die Wurtzit-Stäbchen erhitzt wurden, desto größer wurden die Kristallite. So gelang es Kesterit-Schichten aus fast mikrometergroßen Kristalliten zu erzeugen, welche in Dünnschicht-Solarzellen zum Einsatz kommen könnten. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind nun in der Zeitschrift "Nature Communications" erschienen.
- Wichtiger Prozess in neuem Typ von Solarzellen verstandenZu den großen Durchbrüchen in 2013 hat das Magazin Science Solarzellen auf Perowskit-Basis gezählt: In nur wenigen Jahren hat sich der Wirkungsgrad solcher Zellen von nur drei auf jetzt über 16 Prozent gesteigert. Doch es gibt wesentliche Unterschiede zu konventionellen Solarzellen, insbesondere war bislang noch nicht gut verstanden, wie hier die zentralen Prozesse genau ablaufen: Von der Absorption des Lichts über die Ladungstrennung im Inneren des Materials bis hin zum Ladungstransport entlang der Oberfläche. Diesen letzten Prozess konnten nun drei Teams aus der Ecole polytechnique fédérale in Lausanne (EPFL) und dem HZB-Institut für Solare Brennstoffe aufklären. Sie untersuchten dafür Solarzellen auf Perowskit-Basis mit unterschiedlichen Architekturen. Ihre Ergebnisse könnten das gezielte Design noch leistungsstärkerer Perowskit-Solarzellen ermöglichen. Die Arbeit wurde am 19. Januar online in Nature photonics veröffentlicht.
- HZB-Team entwickelt Chalkopyrit-Solarzellen ohne Kadmium-haltige PufferschichtEine einzige Schicht übernimmt die Funktion von vormals zwei Schichten, das nasschemische Verfahren entfällt. Trotz der vereinfachten Herstellung sind Wirkungsgrade von über 18 Prozent erreichbar.
- HERCULES am Start: Europäische Forschungskooperation soll Wettbewerbsvorteil bei Solarmodulen sichernSechszehn europäische Forschungsinstitute, Universitäten und Industriepartner haben sich im Projekt HERCULES zusammengeschlossen, um gemeinsam an der nächsten Generation von monokristallinen Silizium-Solarmodulen mit Wirkungsgraden von bis zu 25 % zu arbeiten. Ihr Konzept zu „High Efficiency Rear Contact solar cells and Ultra powerful moduLES”, kurz HERCULES, wird durch das 7. Rahmenprogramm der europäischen Kommission mit 7 Millionen Euro gefördert, der Förderzeitraum geht von November 2013 bis Ende 2016.
- Hochleistungssolarzellen kostengünstiger herstellenDr. Sebastian Brückner promovierte mit „summa cum laude“ über Solarzellen aus III-V-Halbleitern
- Anbau an BESSY II im Rekordtempo: EMIL hat jetzt ein Dach über dem KopfDas Forschungsgebäude für das neue Labor EMIL an BESSY II nimmt Form an: Am Mittwoch, 4. Dezember 2013, ab 13 Uhr feiert das „Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin“ Richtfest. Die Zeremonie findet auf dem Wilhelm Conrad Röntgen Campus des Helmholtz-Zentrum Berlin, Albert-Einsteinstraße 15, 12489 Berlin, statt. Vertreter der Medien sind herzlich eingeladen.
- Ehren-Doktor für Prof. Hans-Werner SchockDie Tallinn University of Technology (TUT) hat Prof. Hans-Werner Schock die Ehren-Doktorwürde verliehen. Damit werden seine Leistungen bei der Integration der TUT in die westliche Forschungswelt nach dem Fall des Eisernen Vorhangs 1990 gewürdigt.
- Neue Materialien für die Photovoltaik: HZB startet erste eigene GraduiertenschuleStrukturiert durch die Promotion
- Neutron Summer School zur Untersuchung von wasserstoffspeichernden MaterialienEine internationale Gruppe aus Studenten und Wissenschaftlern absolvierte die zweite Neutron Summer School von Margarita Russina. Die Neutron Summer School fand wie im letzten Jahr Mitte September am HZB in Wannsee statt und bot den Teilnehmern eine Woche lang ein breites Spektrum rund um die Methoden der Neutronenstreuung zur Untersuchung von wasserstoffspeichernden Materialien.
- Auf dem Weg zu Graphen in SolarzellenÜberraschendes Ergebnis:Graphen bleibt Graphen, auch unter Silizium
- Sommeruniversität für Erneuerbare Energien52 junge Leute aus aller Welt haben sich vom 25. August bis 6. September mit den vielseitigen Aspekten Erneuerbarer Energien beschäftigt
- Weltrekord-Solarzelle mit 44,7 Prozent WirkungsgradMit einem Solarzellen-Wirkungsgrad von 44,7 Prozent erzielten Forscher um Dr. Frank Dimroth am Fraunhofer ISE in Freiburg einen neuen Weltrekord für die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom. Dabei handelt es sich um eine Mehrfachsolarzelle aus vier Teilsolarzellen, für die mit einem neuen Verfahren zwei Halbleiterkristalle miteinander verbunden wurden, außerdem setzten sie optische Komponenten ein, um das Sonnenlicht auf die Zelle zu konzentrieren (Konzentrator-Photovoltaik). Ein Teil der Struktur wurde am Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) in der Arbeitsgruppe um Prof. Thomas Hannappel, heute TU Ilmenau, entwickelt. Die Gruppe hat sich dabei vor allem um die Präparation besonders kritischer Grenzflächen gekümmert. Insbesondere galt es, die Entstehung von unerwünschten Grenzflächendefekten zu vermeiden. Auch SOITEC und CEA-Leti haben zu diesem Erfolg beigetragen.
- Gast im Interview: MIT-Forscher Harry Tuller besuchte im August das HZB-Institut für Solare BrennstoffeWird es jemals ein einfaches und preiswertes System geben, das mit Solarenergie Wasserstoff erzeugen kann? Was motiviert junge Leute, sich wieder mehr für die Naturwissenschaften zu begeistern? Und warum arbeiten viele Wissenschaftler wirklich gerne, auch über das Pensionsalter hinaus? Diese Fragen beantwortet Prof. Dr. Harry L. Tuller im Interview, das wir in unserer Mediathek zum Anhören bereitstellen. Und wer lieber lesen möchte, was Tuller zu sagen hat, kann sich die Mitschrift herunterladen.
- Kooperationsvertrag für Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg unterzeichnetDie Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), das Forschungszentrum Jülich und das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) gründen gemeinsam das Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN). In Anwesenheit von Bundesforschungsministerin Prof. Dr. Johanna Wanka ist heute in Nürnberg der Kooperationsvertrag zwischen den drei Partnern unterzeichnet worden. Die Helmholtz-Gemeinschaft fördert das neue Institut mit jährlich 5,5 Millionen Euro.
- Erster Spatenstich für EMILMit einem feierlichen Spatenstich haben am Montag, den 5. August 2013 die Bauarbeiten für das neue Forschungslabor EMIL an BESSY II begonnen: Das „Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin“ wird als hochmodernes Präparations- und Analyselabor für die Solarenergie- und Katalyseforschung direkt an BESSY II angebaut. Das Gemeinschaftsprojekt vom HZB und der Max-Planck-Gesellschaft wird eine einzigartige Infrastruktur bieten, um interdisziplinär und industriekompatibel neue Materialien und Technologien zu entwickeln, die die Energiewende ermöglichen. Dazu zählen neue Materialsysteme für Solarmodule und Speicherlösungen, für die neuartige Katalysatoren entwickelt werden müssen.
- Die Bauarbeiten beginnen: BESSY II erhält Anbau für neuen LaborkomplexMit einem feierlichen Spatenstich beginnen am Montag, dem 5. August 2013 um 16:00 die Bauarbeiten für das neue Forschungslabor EMIL an BESSY II: Das „Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin“, kurz EMIL, wird als hochmodernes Präparations- und Analyselabor für die Solarenergie- und Katalyseforschung aufgebaut. Das Gemeinschaftsprojekt vom HZB und der Max-Planck-Gesellschaft soll eine einzigartige Infrastruktur bieten, um interdisziplinär und industriekompatibel neue Materialien und Technologien zu entwickeln, die die Energiewende ermöglichen. Dazu zählen neue Materialsysteme für Solarmodule und Speicherlösungen, für die neuartige Katalysatoren entwickelt werden müssen.
- Das Beste aus zwei Welten: Durchbruch bei Solarer WasserstoffproduktionMit einer einfachen Solarzelle und einer Photo-Anode aus Metalloxid konnten Forscher aus dem HZB und der TU Delft fast fünf Prozent der Solarenergie chemisch in Form von Wasserstoff speichern. Dies ist ein Durchbruch, weil die verwendete Solarzelle deutlich einfacher aufgebaut ist, als die sonst eingesetzten Hochleistungs-Zellen, die aus „triple junctions“ von dünnen, amorphen Siliziumschichten oder teuren III-V-Halbleitern bestehen. Die Photo-Anode aus dem Metalloxid Wismut-Vanadat (BiVO4) wurde – versetzt mit zusätzlichen Wolfram-Atomen – einfach aufgesprüht und mit einem preisgünstigen Kobalt-Phosphat Katalysator beschichtet. „Wir haben hier das Beste aus zwei Welten kombiniert“, sagt Prof. Dr. Roel van de Krol, Leiter des HZB-Instituts für Solare Brennstoffe: „Wir nutzen die chemische Stabilität und den niedrigen Preis von Metalloxiden, bringen dies mit einer sehr guten, aber recht einfachen Silizium-Dünnschicht-Solarzelle zusammen und erhalten so eine günstige, sehr stabile und leistungsstarke Zelle.“
- Spektakulärer EinbauIndustrienahe Anlage zur Herstellung von Dünnschichtsolarmodulen aus Kupfer-Indium-Gallium-Sulfid/Selenid am PVcomB komplett
- Solarzellen beim Wachsen zusehenErstmals ist es Wissenschaftlern um Dr. Roland Mainz und Dr. Christian Kaufmann am HZB gelungen, das Wachstum von hocheffizienten Chalkopyrit-Dünnschichtsolarzellen in Echtzeit zu beobachten und zu untersuchen, wie sich Defekte und Fehlstellen bilden und auflösen, die den Wirkungsgrad mindern können. Sie haben dafür eine Messkammer am Berliner Elektronenspeicherring BESSY II entwickelt, in der sie verschiedene Messmethoden kombinieren können. Ihre Ergebnisse zeigen, in welchen Stadien das Wachstum beschleunigt werden könnte und wann mehr Zeit wichtig ist, um Defekte zu reduzieren. Die Arbeit wurde nun in den Advanced Energy Materials online veröffentlicht.
- Masdar PV und Helmholtz-Zentrum Berlin entwickeln gemeinsam die nächste Generation der kristallinen Dünnschicht-Silizium-PV-Technologie• Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erreicht ersten Meilenstein bei der Aufbringung einer 10 μm dünnen Siliziumschicht auf Glas mithilfe der Laser-Kristallisation
- Katalysator im Kunststoffmantel schützt „Künstliches Blatt“Speicherlösungen für die unregelmäßig verfügbare Solarenergie werden dringend gesucht. Eine Lösung ist es, die in Solarzellen erzeugte elektrische Energie zu nutzen, um durch Elektrolyse Wasser aufzuspalten und so den Brennstoff Wasserstoff zu erzeugen. Forscher am HZB-Institut für Solare Brennstoffe modifizieren so genannte Superstrat-Solarzellen, die eine sehr effiziente Architektur besitzen, um mit geeigneten Katalysatoren Wasserstoff aus Wasser zu produzieren. Diese Zelle funktioniert wie ein „künstliches Blatt“. Doch im wässrigen Elektrolyten korrodiert die Solarzelle rasch. Nun hat eine Doktorandin des Teams, Diana Stellmach, als erste Wissenschaftlerin in Europa eine neue Lösung gefunden, um die Korrosion zu verhindern: Sie bettet die Katalysatoren in einen leitfähigen Kunststoff ein und bringt sie dann auf die beiden Kontakte der Solarzelle auf. Damit versiegelt sie die empfindlichen Kontakte der Zelle gegen Korrosion und ermöglicht eine stabile Ausbeute von etwa 3,7 Prozent des Sonnenlichts.
- Helmholtz-Zentrum Berlin stärkt Aktivitäten zur Forschung an solaren Brennstoffen in Zusammenarbeit mit der Universität Erlangen-Nürnberg
Gestern hat der Senat der Helmholtz-Gemeinschaft seine Zustimmung gegeben für die Ansiedlung eines neuen Helmholtz-Instituts zur Erforschung Erneuerbarer Energien in Erlangen und Nürnberg, kurz HI ERN. Das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) ist neben dem Forschungszentrum Jülich und der Universität Erlangen und Nürnberg einer der Kooperationspartner und wird seine Expertise auf dem Gebiet der Dünnschicht-Photovoltaik in das neue Institut einbringen.
- HZB-Forscher Ahmed Ennaoui in den Vorsitz von IRESEN gewähltMarokko liegt im Sonnengürtel der Erde, nutzt bislang aber noch hauptsächlich importierte fossile Brennstoffe, um den Strombedarf zu decken. Doch das Land will die Forschung zu Solarenergie verstärken. Eine wichtige Rolle dabei wird das Institut IRESEN (Institut de Recherche en Energie Solaire et Energies Nouvelles) spielen, das als staatlicher Projektträger eine Forschungslandschaft in Marokko aufbauen und Industrie- und Grundlagenforschung miteinander verknüpfen soll. Nun wurde der erfahrene HZB-Solarexperte Prof. Dr. Ahmed Ennaoui in den Vorsitz des wissenschaftlichen Rats der Forschungseinrichtung IRESEN gewählt.
- Schnappschüsse von einem zentralen Prozess des LebensHuman Frontier Science Program fördert internationales Forschungsprojekt zu Photosynthese.
- In der Dünnschicht-Photovoltaik liegt enormes Potenzial - Experten für Dünnschichtsolarzellen treffen sich vom 16. bis 18. April auf der „Photovoltaics Thin-Film Week“ in BerlinDie Krise in der Solarbranche ist noch nicht durchgestanden. Chinesische Unternehmen dominieren mit Billigpreisen den Markt für Solarmodule, aber auch in Asien können viele Unternehmen dem Wettbewerbsdruck nicht standhalten. Einen Wettbewerbsvorteil können hiesige Solarfirmen nur durch Technologievorsprung und konsequente Innovationen erreichen. Die Dünnschicht-Photovoltaik bietet ein großes, längst noch nicht ausgeschöpftes Potenzial für kostengünstige und leistungsfähige Solarmodule. Vom 16. bis 18. April treffen sich in Berlin Experten aus aller Welt bei der „Photovotaics Thinfilm-Week“. Forscher und Fachleute aus der Industrie tauschen sich über neuste Ergebnisse aus Forschung und Entwicklung der Dünnschichtphotovoltaik aus und beraten über notwendige politische Rahmenbedingungen.
- Magnetischer Fingerabdruck von Grenzflächendefekten im Photostrom von Siliziumsolarzellen gefundenHZB-Physiker haben mit einer hochempfindlichen Messmethode an Heterokontakt-Siliziumsolarzellen erstmals wichtige Defektzustände direkt nachgewiesen, denen man schon lange auf der Spur war. Unterstützt durch Computersimulationen, die an der Universität Paderborn erstellt wurden, konnten sie nun die Natur dieser Defekte mit atomarer Genauigkeit bestimmen. Die Defekte lagern sich genau an der Grenze zwischen dem Siliziumwafer und der nur wenige Nanometer dünnen Schicht aus amorphem Silizium an.
- Mit Mathematik die Sonne besser nutzen - das Virtuelle Institut „Mikrostruktur-Kontrolle für Solarzellen“ am HZB schafft breites Expertennetzwerk
Das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) koordiniert seit kurzem ein Virtuelles Institut, das sich intensiv und mit einem breit angelegten Forschungsansatz modernen Solarzellen widmet. Es ist ein Schulterschluss von Forschern aus verschiedenen Forschungsdisziplinen, um die Grundlage für noch leistungsfähigere Solarzellen zu legen. Die Wissenschaftler wollen die komplexe Mikrostruktur polykristalliner Absorberschichten in Dünnschichtsolarzellen untersuchen und verstehen lernen.
- Internationale Sommerschule Quantsol vermittelt Grundlagen der Photovoltaik und solaren EnergieumwandlungBereits zum sechsten Mal sind angehende Solarforscher zur internationalen Photovoltaik-Sommerschule (International Summer School on Photovoltaics and New Concepts of Quantum Solar Energy Conversion – Quantsol) eingeladen. Sie findet vom 8. bis 15. September 2013 im österreichischen Hirschegg statt. Das Helmholtz-Zentrum Berlin und die Technische Universität Ilmenau organisieren gemeinsamen diese Sommerschule. Interessierte können sich bis zum 26. Mai 2013 bewerben.
- Organische Elektronik: Wie der Kontakt zwischen Kohlenstoffverbindungen und Metall gelingt„Organische Elektronik“ steckt schon heute im Display von Smart-Phones und verspricht auch in Zukunft interessante Produkte, zum Beispiel biegsame Leuchtfolien, die Glühbirnen ersetzen sollen, oder Solarzellen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Ein Problem besteht dabei stets darin, die aktive organische Schicht gut mit Metallkontakten zu verbinden. Auch für diese Aufgabe werden oft organische Moleküle eingesetzt. Allerdings war es bisher nicht möglich, genau vorherzusagen, welche Moleküle diese Aufgabe auch erfüllen. Sie mussten daher im Wesentlichen durch Ausprobieren identifiziert werden. Nun ein hat internationales Team von Wissenschaftlern um Dr. Georg Heimel und Prof. Dr. Norbert Koch vom HZB und der Humboldt-Universität zu Berlin herausgefunden, was diese Moleküle miteinander gemeinsam haben. Ihre Ergebnisse könnten es ermöglichen, die Kontaktschichten zwischen Metallelektroden und aktivem Material in organischen Bauelementen gezielter zu verbessern.
- Neue Lösungen für transparente KontaktelektrodenTransparente Kontaktelektroden werden heute überall eingesetzt, in Flachbildschirmen, Solar-Modulen oder in den neuen organischen Leuchtdioden-Anzeigen. In der Regel bestehen sie aus Metalloxiden wie In2O3, SnO2, ZnO and TiO2.
- Prof. Tuller vom MIT wird mit Helmholtz International Fellow Award ausgezeichnet
Herausragender Experte für Festkörperelektrochemie kommt zu Forschungszwecken an das HZB
- PD Dr. Silke Christiansen verstärkt Energieforschung
Die Werkstoffwissenschaftlerin PD Dr. Silke Christiansen leitet ab Januar 2013 am Helmholtz-Zentrum Berlin das neue Institut „Nanoarchitekturen für die Energiewandlung“. Damit baut das HZB die Solarenergieforschung weiter aus. Für den Aufbau des Instituts steht Frau Christiansen eine zusätzliche Finanzierung durch die Helmholtz-Rekrutierungsinitiative von 600.000 Euro pro Jahr über fünf Jahre zur Verfügung.
- Klaus Lips ist Professor an der Freien Universität BerlinProf. Dr. Klaus Lips hat den Ruf auf die W2-Professur „Analytik für die Photovoltaik“ am Fachbereich Physik der Freien Universität Berlin angenommen und wurde im Dezember 2012 offiziell ernannt. Gleichzeitig ist Klaus Lips wissenschaftlicher Leiter des Zukunftsprojekts „EMIL“ am Helmholtz-Zentrum Berlin und wird in den nächsten Jahren am Elektronenspeicherring BESSY II ein einzigartiges Experimentierlabors für die in-situ Analytik von Dünnschichtsolarzellen aufbauen.
- Henning Döscher erhält Marie-Curie-Fellowship der Europäischen Union
Seit August erforscht er solare Brennstoffe am National Renewable Energy Laboratory (NREL) in den USA
- Europäische Union fördert Dünnschicht-Solarzellen-Projekt mit mehr als zehn Millionen EuroAm europäischen Konsortium sind das Helmholtz-Zentrum Berlin und die Freie Universität Berlin als Partner beteiligt
- PVcomB nimmt Sputter-Anlagen von Leybold Optics in BetriebBerliner Kompetenzzentrum für Photovoltaik startet Vollbetrieb auf kleinen Modulen
- Sommerschule zu Erneuerbaren Energien in der Schweiz: Noch können Bewerbungen eingereicht werdenDie Internationale Sommer-Universität zu Erneuerbaren Energien, ISUenergy 2012, findet vom 19.08. bis zum 31.08.2012 im Schweizerischen Falera statt. Master- und Diplomstudenten sowie Doktoranden, die teilnehmen möchten, können sich noch in den nächsten Wochen bewerben. Auf die Teilnehmer wartet ein abwechslungsreiches Programm aus Vorträgen und praktischen Übungen. Weitere Informationen zum Programm und zur Anmeldung für die Sommerschule finden Sie auf unserer Website.
- “Das Rennen ist noch nicht gelaufen“
Photovoltaics Thin-Film Week: Forschung als Chance für Solarwirtschaft
- Atomwanderung im Grenzgebiet: Mit bislang unerreichter Auflösung analysieren Forscher Korngrenzen in DünnschichtsolarzellenDünnschichtsolarzellen werden zukünftig einen großen Anteil am Photovoltaik-Markt haben, davon sind viele Experten überzeugt. Die Zellen aus Kupfer-Indium-Gallium-Selenid oder -Sulfid (CIGSe, CIS) unterscheiden sich in vielen Dingen von der klassischen Siliziumsolarzelle. So tragen in kristallinen Siliziumsolarzellen Korngrenzen substantiell zum Stromverlust bei. Mit CIGSe-Absorbern werden dagegen Wirkungsgrade von mehr als 20 Prozent erreicht, obwohl die polykristallinen Dünnschicht-Materialien eine hohe Dichte an Korngrenzen aufweisen. Woran das liegt, ist bislang noch ungeklärt.
- Energie-Allianz Berlin-Potsdam-Jülich: Forschung verspricht völlig neue Materialien für die PhotovoltaikDas Helmholtz-Zentrum Berlin und das Forschungszentrum Jülich bilden zusammen mit der Humboldt-Universität zu Berlin, der Universität Potsdam und der Freien Universität Berlin eine der drei neuen Energie-Allianzen, die von der Helmholtz-Gemeinschaft ins Leben gerufen wurden. Ziel dieser Energie-Allianz mit dem Namen „Anorganisch/organische Hybrid-Solarzellen und -Techniken für die Photovoltaik“ ist es, den drängenden Forschungsbedarf zum raschen Umbau der Energieversorgung gezielt zu decken. Die Vorhaben werden durch den Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft für drei Jahre gefördert, wobei die universitären Partner zusätzlich eigene Mittel einbringen. Eine Fortsetzung der Forschung auch über die drei Jahre hinaus ist geplant.
- Photochemischer Energieturbo für SolarzellenWie organische Moleküle aus rotem Licht gelbes machen.
- Vorfahren zum Schloss Bellevue: Das HZB darf sich auf der Woche der Umwelt präsentierenLetzte Woche bekam das HZB die offizielle Zusage, dass es bei der Leistungsschau für umweltfreundliche Technologien vor dem Schloss des Bundespräsidenten dabei sein wird. Die Veranstaltung findet am 5. und 6. Juni statt. Etwa 550 interessierte Unternehmen und Forschungseinrichtungen hatten Bewerbungen bei den Initiatoren, dem Bundespräsidialamt und Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU), eingereicht, um ausstellen zu dürfen. 200 Anträge davon wurden nun ausgewählt.
- Mit ILGAR auf RekordjagdHZB-Wissenschaftler bekommen gleich zwei Wirkungsgrad-Rekorde für CIS-Dünnfilm-Solarmodule bestätigt
- Rückseitensolarzelle mit Siliziumheterokontakten von HZB und ISFH erreicht Rekord-WirkungsgradUnabhängiges Prüflabor bestätigt 20,2 Prozent
- Dreidimensionale Charakterisierung von KatalysatornanopartikelnKatalysatoren sind aus der modernen Technik nicht wegzudenken: Sie spielen eine große Rolle in chemischen Prozessen in der Industrie, bilden die Grundlage für schadstoffarme Autos und werden in Zukunft für die Energieerzeugung in Brennstoffzellen essenziell sein. In einer Zusammenarbeit des Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) konnten Wissenschaftler erstmals Ruthenium-Katalysatorpartikel mit nur etwa zwei Nanometer Durchmesser mit Hilfe der Elektronen-Tomographie dreidimensional abbilden.
- Messmethoden im Vergleich: Wie dünne Schichten für Solarzellen am besten untersucht werdenAlles Gute ist nie beisammen. In der Welt komplexer Geräte gilt dies in besonderem Maße. Will man beispielsweise einen neuen Fernseher oder ein Smartphone kaufen, nutzen deshalb viele Konsumenten vergleichende Bewertungen wie zum Beispiel von Stiftung Warentest. Sie helfen bei der Abwägung: worin unterscheiden sich die Geräte, was können sie, welche Funktionen sind besonders wichtig, worauf kann man möglicherweise verzichten. Bei der Analyse von dünnen Solarzellen-Schichten stehen Wissenschaft und Industrie vor einem ähnlichen Problem.
- PVcomB kooperiert im Rahmen der Innovationsallianz PhotovoltaikMehrere Projekte sollen mit Industriepartnern am PVcomB umgesetzt werden
- Thomas Hannappel erhält Stiftungsprofessur „Photovoltaik“ an der TU IlmenauTU Ilmenau und HZB unterzeichnen MoU für eine enge Kooperation in der Photovoltaik
- Transatlantische Kooperation in der SolarforschungDas Helmholtz-Zentrum Berlin vereinbart gemeinsam mit DLR und Forschungszentrum Jülich die Zusammenarbeit mit dem amerikanischen Energieforschungsinstitut NREL
- ILGAR ist German High Tech Champion 2011Verfahren des Helmholtz-Zentrum Berlin ermöglicht umweltverträgliche Herstellung von Dünnschicht-Solarzellen
- centrotherm photovoltaics schließt Kooperationsvertrag im Bereich Dünnschicht mit der renommierten Berliner Forschungseinrichtung PVcomBDownload der Pressemitteilung als PDF
- Bernd Rech über Solarenergie auf Deutsche Welle TVBernd Rech vom Helmholtz-Zentrum Berlin spricht auf Deutsche Welle TV über Solarenergie. "Prinzipiell scheint die Sonne in einer Stunde so viel auf die Erde, wie die Weltbevölkerung derzeit das ganze Jahr braucht. Das heißt, es ist 10.000 mal mehr. Es geht nur darum, einen kleinen Teil davon zu nutzen", sagte Prof. Bernd Rech im Interview. Wie wir diese Energie nutzen können und warum die Anwendungen bisher weniger effizient sind, erfahren Sie im Video. Der Physiker arbeitet am Institut für Silizium-Photovoltaik des Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie.
- Leuchttürme der Photovoltaik in Berlin Adlershof
Das Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin (PVcomB) produziert erste Solarmodule. Zugleich Baubeginn des Zentrums für Photovoltaik (ZPV).
- Hochrangige Gäste kamen zur offiziellen Eröffnung des PVcomB am 30. MärzZur Einweihungsfeier des PVcomB am 30. März haben sich hochrangige Gäste aus Politik und Wissenschaft die Klinke in die Hand geben. Georg Schütte, Staatssekretär im Bundesministerium für Bildung und Forschung, der Berliner Wissenschaftssenator Jürgen Zöllner und der Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft, Jürgen Mlynek, haben gemeinsam mit der HZB-Geschäftsführung das Kompetenzzentrum offiziell eröffnet.
- Henning Döscher gewinnt Essay-Wettbewerb "Welt der Zukunft"Wissenschaftler können nur trockene Texte verfassen? Von wegen! Der Solarforscher Henning Döscher hat gestern dieses Vorurteil klar widerlegt: Er erzielte den ersten Preis im Essay-Wettbewerb „Welt der Zukunft ‚Energie 2050‘ “. Im Rahmen der Abschlussveranstaltung zum Wissenschaftsjahr der Energie, welches vom HZB intensiv unterstützt wurde, erhielt er gestern von Forschungsministerin Schavan die Sieger-Urkunde – und die Aussicht auf einen spannenden Preis: Döscher wird an einer Reise eines Forschungsschiffes des Alfred-Wegener-Instituts für Polar- und Meeresforschung in der Helmholtz-Gemeinschaft teilnehmen.
- PVcomB produziert erste SchichtenEin neuer Abschnitt in der Geschichte des PVcomB hat begonnen: Am 15.11. erfolgte die erste eigene Beschichtung von 30 x 30 cm2 Glasmodulen mit amorphem Silizium. Die Deposition erfolgte an einer PECVD-Clusteranlage der Firma Applied Materials, Herzstück der Forschungslinie für Dünnschicht-Silizium, die am PVcomB aufgebaut wird.
- Magnetischer Fingerabdruck zeigt Stromverlust an
HZB-Forscher zeigen, warum lichterzeugter Strom in organischen Solarzellen teilweise verloren geht
- Unermüdliches Engagement für die SonnenenergieHZB-Forscher wird für seine erfolgreichen Forschungen mit Solar-Preis geehrt
- Forschung für die Dünnschichtphotovoltaik - Fraunhofer IST und HZB vereinbaren enge ZusammenarbeitWie kann der Wirkungsgrad von Solarzellen weiter gesteigert werden? Wie können die Kosten gesenkt werden? Antworten auf diese und andere Fragen zur Dünnschicht-photovoltaik geben das Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST und das Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) künftig gemeinsam. Beide Institute wollen ihre zentralen Kompetenzen zukünftig bündeln: das Fraunhofer IST bringt sein know how zur Dünnschichttechnik ein, das HZB ist führend auf dem Gebiet der Dünnschichtphotovoltaik
- Durchlässige Grenze - Tunneln erwünscht
Die Korngrenzen in bestimmten Dünnschicht-Materialien sind für Ladungsträger kein Hindernis. Vielmehr helfen sie dabei, Verluste beim Ladungstransport zu verringern. Forschern vom Helmholtz-Zentrum Berlin gelingt experimenteller Nachweis für eine gewagte Theorie.
- Warum Dünnschichtsolarzellen aus Silizium altern
Pressemitteilung
Photovoltaik-Forschung des HZB als Weltspitze bewertetIm Ranking eines internationalen Wissenschafts-Verlages über Forschungsleistungen auf dem Gebiet der alternativen Energien schneidet das HZB als beste europäische Forschungseinrichtung ab und belegt weltweit den 3. Platz.
Photovoltaik-Forschung des HZB als Weltspitze bewertetIm Ranking eines internationalen Wissenschafts-Verlages über Forschungsleistungen auf dem Gebiet der alternativen Energien schneidet das HZB als beste europäische Forschungseinrichtung ab und belegt weltweit den 3. Platz.Millionen für die Solarenergie in Berlin-Adlershof - Bund fördert den Technologietransfer und Ausbildung in der Dünnschicht-PhotovoltaikEin Verbundprojekt von Forschungsinstituten und Hochschulen aus Berlin und Brandenburg hat den Zuschlag für die Förderung im Rahmen des Programms "Spitzenforschung und Innovationen in den neuen Ländern" erhalten. Das Programm wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 12 Millionen Euro gefördert, der Senat Berlin fügt 25% der Förderungssumme hinzu. Die Partner im Verbundprojekt, das von den führenden Technologiefirmen der Dünnschicht-Photovoltaik unterstützt wird, bauen mit dem Geld ein Forschungszentrum zur Optimierung der Dünnschicht-Photovoltaik weiter aus. Lesen Sie dazu unsere Pressemitteilung
Millionen für die PhotovoltaikDas Kompetenzzentrum "Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin (PVcomB)", ein Verbundprojekt von Forschungsinstituten und Hochschulen aus Berlin und Brandenburg, ist eines der Gewinnerprojekte des BMBF-Förderprogramms "Spitzenforschung und Innovationen in den neuen Ländern". Im Rahmen dieses Programms erhält das PVcomB 12 Millionen Euro, der Senat Berlin fügt 25% der Fördersumme hinzu. Die Partner im Verbundprojekt, das von den führenden Technologiefirmen der Dünnschicht-Photovoltaik unterstützt wird, bauen mit dem Geld ein Forschungszentrum zur Optimierung der Dünnschicht-Photovoltaik weiter aus.Forschung, Technologie- und Marktentwicklung – die „Photovoltaics Thin-Film Week“ in Berlin Adlershof (20.–24.04.2009)Der Wissenschafts- und Technologiepark Adlershof (WISTA) entwickelt sich zu einem der weltweit führenden Standorte der Photovoltaik-Forschung und -Produktion.Vom 20. bis 24. April veranstalten hier das HZB – Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie, das PVcomB – Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin sowie der solare Wissensdienstleiter Solarpraxis die „Photovoltaics Thin-Film Week“.
Emad Flear Aziz Bekhit erhält den Ernst-Eckhard-Koch-PreisFür seine Doktorarbeit an der Freien Universität Berlin hat Emad Flear Aziz Bekhit heute den Ernst-Eckhard-Koch-Preis erhalten. Emad Aziz hat eine Experimentierkammer gebaut, mit denen er wässrige Proben im Ultrahochvakuum spektroskopisch untersuchen kann. Die Kammer hat den Namen LIQUIDROME und ist schon nach kurzer Zeit zu einem beliebten Werkzeug in der BESSY II Methodensammlung geworden.Marcus Bär baut Nachwuchsgruppe zur Entwicklung von Dünnschichtsolarzellen am HMI aufDas Hahn-Meitner-Institut (HMI) baut im Bereich Solarenergieforschung ab sofort eine neue Nachwuchsgruppe auf. Wie die Helmholtz-Gemeinschaft mitteilt, gehört Dr. Marcus Bär zu den 13 jungen Forschern, die in das Förderprogramm aufgenommen werden. Der 32-jährige Ingenieur ist derzeit an der University of Nevada, Las Vegas, USA, beschäftigt. Er wird am HMI an der Verbesserung von Dünnschichtsolarzellen forschen und an der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus (BTU) seine Erfahrung an Studierende weitergeben.
Wasser in laufender Brennstoffzelle sichtbar gemachtWissenschaftlern des Berliner Hahn-Meitner-Instituts (HMI) und des Zentrums für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung (ZSW) in Ulm gelingt ein einzigartiger Blick in Brennstoffzellen. Obwohl eine Brennstoffzelle aus vielen Schichten undurchsichtiger Materialien besteht und von einem dichten Metallgehäuse umgeben ist, können die Forscher mit ihren neu entwickelten Methoden unmittelbar verfolgen, wie Wasser im Inneren der Brennstoffzelle entsteht und abfließt. Die Bilder helfen, das „Wassermanagement“ von Brennstoffzellen zu verstehen und dadurch die Zellen zu optimieren.Magnetische Fingerabdrücke im FotostromWissenschaftlern des Hahn-Meitner-Instituts Berlin (HMI) sowie der Freien Universität (FU) Berlin ist ein außergewöhnlicher Einblick ins Innere von organischen Materialien gelungen. Die Physiker konnten im Fotostrom erstmals eine Quantensignatur magnetisch aktiver Zentren in einer molekularen Schicht beobachten. Daraus ergeben sich neue Möglichkeiten sowohl für das Ein- und Auslesen von Quanteninformationen in molekularen Spinquantencomputern als auch für ein verbessertes Verständnis von organischer Photovoltaik.
Der weltweit stärkste Magnet für Neutronenexperimente wird in Berlin errichtetDer Kooperationsvertrag zwischen dem Hahn-Meitner-Institut Berlin (HMI) und dem National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL) Tallahassee (Florida State University) zum Bau eines neuen Hochfeldmagneten ist unterzeichnet worden. Er wird der weltweit stärkste Magnet für Neutronenstreuexperimente. Von den Experimenten an dem Magneten erwarten Forscher neue Erkenntnisse zu Fragen aus der Physik, Chemie, Biologie und den Materialwissenschaften, unter anderem Beiträge zum Verständnis der Hochtemperatursupraleitung.Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik wird in Berlin aufgebautDas 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.
Nanomuster bringen Strom unter Kontrolle: Natriumkobaltoxid als perfektes Material für Laptop-Batterien, als Kühlmittel oder SupraleiterRegelmäßige Muster aus Natriumatomen mit Strukturen im Nanometerbereich machen Natriumkobaltoxid zu einem perfekten Material für Laptop-Batterien, effiziente Kühlmittel oder Supraleiter – das berichten Wissenschaftler des Berliner Hahn-Meitner-Instituts, des CEA-Forschungszentrums in Saclay bei Paris und der Universität Liverpool in der neuesten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. Dabei bestimmt die genaue Anordnung der Natriumatome die Eigenschaften des Materials, wobei das jeweilige Natriummuster sehr empfindlich von der Dichte an Natriumatomen abhängt. Diese ist mit chemischen Methoden leicht veränderbar, und man kann so aus einem anfangs metallischen Material einen Isolator und dann einen Supraleiter machen. Man bringt dazu das Material in eine elektrochemische Zelle und ändert die Spannung.Ein Schritt zum Quantencomputer - Physiker messen Quantenzustände mit elektrischem StromFür ein vor acht Jahren vorgeschlagenes Konzept zur Realisierung von Quantencomputern aus Phosphor und Silizium ist ein Prinzip gefunden worden, mit dem die Information nach Beendigung des Rechenprozesses ausgelesen werden kann. Eine raffinierte Kombination von elektrischen, magnetischen und optischen Effekten erlaubt es, den magnetischen Zustand der Phosphoratome zu bestimmen. Das haben Physiker der Technischen Universität München, der University of Utah und des Hahn-Meitner Instituts in Berlin-Adlershof jetzt demonstriert und in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht.
Untersuchungen selbstorganisierter Nanostrukturen bei BESSY mit Carl-Ramsauer-Preis ausgezeichnetDer Physiker Dr. Andrei Varykhalov hat Quantenphänomene in seiner Dissertation studiert, seine Untersuchungen führte er am Berliner Elektronenspeicherring BESSY durch. Für seine Arbeit mit dem Titel Quanteneffekte in der elektronischen Struktur neuer selbstorganisierter Systeme mit reduzierter Dimensionalität wird er von der Physikalischen Gesellschaft zu Berlin mit dem Carl-Ramsauer-Preis ausgezeichnet.
Steigert Unordnung die Effizienz von Solarzellen?Dünnschichtsolarzellen aus Chalkopyriten, so genannte CIS-Zellen (wie z.B. Kupfer-Indium-Sulfid und Kupfer-Indium-Selenid) weisen in der polykristallinen Form im Gegensatz zu Silizium-Zellen höhere Effizienzen auf als in der monokristallinen Form. Forscher des Hahn- Meitner-Instituts Berlin haben nun erstmals einen Nachweis geliefert, der dieses Phänomen erklären könnte.
Neue Abscheidemethode für DünnschichtsolarzellenBerliner Forscher haben ein industriell etabliertes Beschichtungsverfahren für die Herstellung von Dünnschichtsolarzellen modifiziert. Mit dem großtechnisch eingesetzten Verfahren des Magnetronsputterns können prinzipiell höhere Abscheideraten und qualitativ bessere Schichten erzielt werden.
EU-Projekt ATHLET will Dünnschichtsolarzellen an den Markt bringenDie Kostensenkung von Solarzellen ist die zentrale Herausforderung der modernen Photovoltaik. In Berlin startet am 20. Februar das europaweit größte Forschungsprojekt, das sich dieser Herausforderung stellt. Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus 11 Ländern arbeiten zusammen, um den Übergang der zweiten Generation von Solarzellen, so genannten Dünnschichtzellen, aus den Laboren in den Markt zu beschleunigen.
Bundesverdienstorden für Martha Lux-SteinerDie Physikerin Prof. Dr. sc. nat. Martha Christina Lux-Steiner erhält am 5. Oktober 1999 im Berliner Schloß Bellevue aus der Hand des Bundespräsidenten Johannes Rau den Bundesverdienstorden der Bundesrepublik Deutschland. Damit würdigt der Bundespräsident die wissenschaftlichen Leistungen von Frau Prof. Lux-Steiner auf dem Gebiet der solaren Energiegewinnung und ihren besonderen Einsatz für die regionale Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung.