HZB Newsroom

Suchergebnisse - Rubrik: Science Highlight

SCIENCE HIGHLIGHT

Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen an der Schwelle zu 30 % Wirkungsgrad Die Tandemzelle zeigt selbst ohne Verkapselung über 300 Stunden eine stabile Leistung. Die Gruppe um Steve Albrecht hat dafür physikalische Prozesse an den Grenzflächen untersucht und gezielt den Ladungsträgertransport verbessert.

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Perowskit-Solarzellen: Auf dem Weg zum gezieltem Design von Tinten für die... Für die Herstellung von Perowskit-Filmen für große PV-Module werden oft „Tinten“ verwendet, die aus mehreren Komponenten bestehen. Ein HZB-Team hat nun an BESSY II analysiert, wie die Kristallisationsprozesse in solchen Mischungen ablaufen.

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Nutzerforschung an BESSY II: Graphitelektroden für wiederaufladbare Batterien... 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.

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Grüner Wasserstoff: Auftrieb im Elektrolyten sorgt für Konvektionsströmung Wasserstoff 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 Strömungsprozesse im Elektrolyten sichtbar gemacht...

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Solarenergie: Cäsium-basierte anorganische Halogenid-Perowskite kartiert Die Studie bietet eine schnelle und einfache Methode zur Bewertung neuer Zusammensetzungen von Perowskitmaterialien, um Kandidaten für Anwendungen in Dünnschichtsolarzellen und optoelektronischen Bauelementen zu identifizieren.

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Informationstechnologie: Besonderheiten von Germaniumtellurid auf der Nanoskala... Germanium-Tellurid (GeTe) ist ein interessantes Material für die Spintronik. Nun hat ein russisch-deutsches Team an BESSY II gezeigt, wie sich die Spintextur in GeTe-Einkristallen durch ferroelektrische Polarisation in Nanodomänen umschalten lässt.

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Ordnung in der Unordnung: Dichtefluktuationen in amorphem Silizium entdeckt a-Si:H-Dünnschichten werden in Solarzellen, TFT-Displays und Detektoren eingesetzt. Eine neue Studie zeigt, dass sich drei Phasen innerhalb der amorphen Matrix bilden, die Qualität und Lebensdauer der Halbleiterschicht dramatisch beeinflussen.

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Theoretische Physik: Modellierung zeigt, welche Quantensysteme sich für... Ein Team hat einen Weg aufgezeigt, um die quantenphysikalischen Eigenschaften komplexer Festkörpersysteme zu simulieren. Und zwar mithilfe von komplexen Festkörpersystemen, die experimentell untersucht werden können.

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Solarer Wasserstoff: Maß für die Stabilität von Photoelektroden Nun hat ein Team am HZB in internationaler Zusammenarbeit die Korrosionsprozesse von hochwertigen BiVO4-Photoelektroden untersucht. Diese Arbeit zeigt, wie die Stabilität von Photoelektroden verbessert werden kann.

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Nanomuster aus Protein-Molekülen unter dem Kryo-Elektronenmikroskop Ein HZB-Team konnte mit Kryo-Elektronenmikroskopie in einer Probe aus Proteinen regelmäßige, zweidimensionale Strukturen in der Form von Pascal-Dreiecken nachweisen. Die Proben wurden von chinesischen Kooperationspartnern synthetisiert.

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Perowskit-Materialien: Neutronen zeigen Zwillingsbildung in Halid-Perowskiten Eine Untersuchung mit der Laue-Kamera an der Neutronenquelle BER II konnte nun aufklären, dass es beim Auskristallisieren auch bei Raumtemperatur zur Zwillingsbildung kommt.

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Silizium-Perowskit-Tandemsolarzellen: Neue Anlagen ebnen den Weg zu einer... Zwei neue und innovative Fertigungsanlagen für Silizium-Perowskit-Tandemsolarzellen

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„Upconversion“ von Photonen bei schwacher Lichtintensität – der Schlüssel zu... Durch Upconversion lässt sich der nutzbare Bereich des Lichtspektrums deutlich erweitern und ist damit der Schlüssel für künftige Anwendungen in der Photovoltaik oder zum Nachweis biologischer Substanzen.

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Molekulare Architektur: Neue Materialklasse für Energiespeicher von morgen TUB75 heißt ein neu erschaffenes Material aus der Klasse der metallorganischen Frameworks, MOF. Es könnte neue Perspektiven für die Energiespeicherung eröffnen.

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Forscherteam liefert konkreten Ansatzpunkt, um die Leistung von... Warum kommt es zu Verlusten in Dünnschichtsolarzellen? Ein Forscherteam konnte erstmals eine Vermutung bestätigen - und gibt Hinweise, wie sich CIGS-Dünnschichtsolarzellen optimieren lassen.

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Mathematisches Werkzeug hilft, Quantenmaterialien rascher zu berechnen Viele Quantenmaterialien lassen sich bislang kaum rechnerisch simulieren, weil die benötigte Rechenzeit zu groß wäre. Eine gemeinsame Forschergruppe hat nun einen Weg gefunden.

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Hoffnung auf bessere Batterien – Forscher verfolgen live das Laden und Entladen... Der Einsatz von Silizium in Batterien verspricht eine Steigerung ihrer Kapazität. Am HZB hat man erstmals live das Be- und Entladen beobachtet und Erkenntnisse darüber gewonnen, wie sich das Material noch vorteilhafter einsetzen lässt.

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Neue Molekülbibliothek für systematische Suche nach Wirkstoffen Um die systematische Entwicklung von Medikamenten zu beschleunigen, hat das MX-Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) mit der Drug Design Gruppe der Universität Marburg eine neue Substanzbibliothek aufgebaut...

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Robuste Hochleistungs-Datenspeicher durch magnetische Anisotropie Ein internationales Team um Prof. Dr. Matias Bargheer hat nun erstmals experimentell beobachtet, wie in diesen Eisen-Platin-Dünnschichten eine besondere Spin-Gitter-Wechselwirkung die Wärmeausdehnung des Kristallgitters aufhebt.

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Vergleichsanalyse für Quantentechnologien Macht ein Gerät das, was es soll? Wenn neuartige Technologien entwickelt werden, ist diese Frage besonders relevant. Eine Vergleichsanalyse stellt die vielfältigen Werkzeuge vor, denen man heute Quantengeräte zertifizieren kann.

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Perowskit-LED aus dem Drucker – auf dem Weg zu einem neuen Standard für die... LEDs aus dem Tintenstrahldrucker - Erstmals gelingt es, Leuchtdioden aus hybriden Perowskit-Halbleitermaterial per Tintenstrahldruck herzustellen.

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Nutzerforschung an BESSY II: Bildung eines 2D metastabilen Oxids in reaktiven... In vielen Anwendungen der Katalyse, bei chemischen Sensoren, Brennstoffzellen und Elektroden spielt das chemische Verhalten von Festkörperoberflächen eine wichtige Rolle. Nun haben Forscher ein wichtiges Phänomen beschrieben.

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BESSY II: Experiment zeigt erstmals im Detail, wie Elektrolyte metallisch werden Erstmals wurde an BESSY II ein Experiment entwickelt das zeigt, wie Elektrolyte metallisch werden. Der Übergang in den Zustand zeigt sich durch einen Farbwechsel von blau zu gold. Die Publikation erscheint sogar auf die Titelseite der SCIENCE.

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Katalysatoren: Effiziente Wasserstoffgewinnung mit Struktur Regenerativ erzeugter Wasserstoff gilt als ökologischer Rohstoff der Zukunft. Um ihn durch Elektrolyse effizient aus Wasser herzustellen, setzt die Forschung heute auch auf Perowskit-Oxide. Dr. Marcel Risch hat nun einen Übersichtsbeitrag verfasst.

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Auf dem Weg zu bleifreien und stabilen Perowskit-Solarzellen Eine neue Arbeit einer internationalen Kooperation zeigt nun, wie sich stabile Perowskit-Schichten herstellen lassen, die Zinn anstelle von Blei enthalten. Dabei schützen organische Verbindungen das Zinn vor Oxidation und sorgen für Stabilität.

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Zukünftige Informationstechnologien: Dreidimensionale Quanten-Spin-Flüssigkeit... Quanten-Spin-Flüssigkeiten waren bisher nur in ein- oder zweidimensionalen magnetischen Systemen zu finden. Nun hat ein Team eine 3D Quanten-Spin-Flüssigkeit identifiziert.

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Nutzerforschung an BESSY II: Einblick in das Auge der Pflanzen Pflanzen nutzen Licht nicht nur für die Photosynthese. Die Pflanzenzelle hat zwar keine Augen, kann aber dennoch Licht wahrnehmen und damit ihr Umfeld. Dabei spielen Phytochrome, bestimmte türkisfarbige Proteine, die zentrale Rolle.

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Nutzerforschung an BESSY II: Neue Materialien steigern die Effizienz in... Eine 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.

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Neue Wechselwirkung zwischen Licht und Materie an BESSY II entdeckt Ein deutsch-chinesisches Team vom MPI für Intelligente Systeme hat an BESSY II eine neue Wechselwirkung zwischen Licht und Materie entdeckt. Es gelang ihnen damit, nanometerfeine magnetische Wirbel zu erzeugen: Skyrmionen

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Tandemsolarzellen-Weltrekorde: Neuer Zweig im NREL-Chart Die neue Weltrekord-Zelle besteht aus den Halbleitern Perowskit und CIGS, die zu einer monolithischen „zwei-Terminal“-Tandemzelle verschaltet sind. Sie erreicht einen Wirkungsgrad von 24,16 Prozent.

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Neutronenforschung: Magnetische Monopole in Kagome-Spin-Eis-Systemen... Nun hat eine internationale Kooperation nachgewiesen, dass solche Monopole auch in einem Kagome-Spin-Eis-System auftreten. Ausschlaggebend waren unter anderem auch Messungen mit inelastischer Neutronenstreuung am Instrument NEAT am BER II.

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Festkörperphysik: Vorhersage der Quantenphysik experimentell nachgewiesen Vor 90 Jahren postulierte der Physiker Hans Bethe, dass in bestimmten magnetischen Festkörpern ungewöhnliche Muster auftreten. Nun ist es einem internationalen Team gelungen, solche Bethe-Strings erstmals experimentell nachzuweisen.

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BESSY II: Millionenfach schnellerer Wechsel von zirkular polarisierten... Der ultraschnelle Wechsel der Lichthelizität ist vor allem für Untersuchungen von Prozessen in magnetischen Materialien interessant und wird schon seit langem von einer großen Nutzergemeinde erwartet.

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Coronavirus SARS-CoV2: BESSY II-Daten beschleunigen die Suche nach Wirkstoffen An der Berliner Röntgenquelle BESSY II haben Forscher das Protein entschlüsselt, das an der Vermehrung des Corona-Virus beteiligt ist. Die Ergebnisse helfen bei der gezielten Entwicklung von Hemmstoffen.

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Schnell und stark: Neue 2D-Materialien mit Talent zur Energiespeicherung Eine neue Materialklasse kann elektrische Energie sehr schnell speichern. Es handelt sich um zweidimensionale Titankarbide, so genannte MXene. Die Einlagerung von Harnstoffmolekülen zwischen den MXene-Schichten steigert die Kapazität.

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Röntgenmikroskopie an BESSY II: Nanopartikel können Zellen verändern Nanopartikel dringen leicht in Zellen ein. Wie sie sich dort verteilen und was sie bewirken, zeigen nun erstmals hochaufgelöste 3D-Mikroskopie-Aufnahmen an BESSY II. So reichern sich bestimmte Nanopartikel in bestimmten Organellen der Zelle an.

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Nicht alle Kristalle lassen sich zum Ferromagnetismus zwingen Ein Team hat nun Kristalle aus einer Uranverbindung unter extrem hohen Magnetfeldern mit Neutronen untersucht und ein deutlich komplexeres Verhalten beobachtet.

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Batterieforschung: Mit Neutronen und Röntgenlicht die Alterung von... Ein Team hat mit Neutronen- und Röntgen-Tomographie Prozesse an den Elektroden in Lithium-Batterien untersucht. Mit einem neuen mathematischen Verfahren gelang es, die zu einer kompakten Rolle aufgewickelten Elektroden „virtuell zu entrollen“

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Perowskit-Solarzellen: Internationaler Konsens über Alterungs-Messprotokolle Expertinnen und Experten aus 51 Forschungseinrichtungen, darunter auch aus dem HZB, haben sich nun auf die Verfahren geeinigt, um die Stabilität von Perowskit-Solarzellen zu messen und ihre Qualität zu bewerten. Die Konsenserklärung wurde in Nature Energy ...

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Rekord: Wirkungsgrad von Perowskit-Tandemsolarzelle springt auf 29,15 Prozent Ein Team aus dem HZB hat eine Tandemsolarzelle aus den Halbleitern Perowskit und Silizium entwickelt, die 29,15 Prozent des eingestrahlten Lichts in elektrische Energie umwandelt. Dieser Wert ist durch das ISE zertifiziert.