Energiewende
Energiewende
Neue Energiematerialien
Beispiele sind Solarzellen, aber auch Systeme, die wie ein künstliches Blatt arbeiten und mit Sonnenlicht Wasserstoff erzeugen.
Dünnschichtsysteme
Dünnschichtsysteme
Bei ihrer Herstellung werden mehrere dünne Schichten verschiedener Materialien nacheinander auf einem Substrat aufgetragen. Durch die Stapelung lassen sich verschiedene Materialeigenschaften kombinieren und es entstehen neue, besonders leistungsfähige Werkstoffe.
Das richtige Rezept
Und schon, wenn man nur eine Zutat ändert - wenn man zum Beispiel Senf nimmt, statt Ketchup - dann schmeckt der ganze Burger anders.
Mehr Energie im Tandem
Jede Schicht nutzt eine andere „Farbe“ des Sonnenlichts. Gemeinsam können die Tandemzellen einen viel größeren Teil des Sonnenspektrums einfangen und sind dadurch deutlich effizienter als eine reine Silizium-Solarzelle.
Herausforderung
Und wenn eine Schicht so dünn ist, dass sie nur noch aus wenigen Atomlagen besteht, dann kann sie ganz andere Eigenschaften haben als ein gesamter Kristall. Denn diese extrem dünnen Schichten bestehen praktisch nur noch aus Oberfläche. Und an Oberflächen treten häufig Effekte auf, die unerwünschte Folgen haben können. Zum Beispiel elektrische Verluste.
Das richtige Werkzeug
Unsere Photonenquelle BESSY II bietet dafür genau das richtige Werkzeug. Sie produziert ein spezielles Röntgenlicht, mit dem man dünne Materialschichten perfekt durchleuchten kann.
Zusätzlich können Forscher am HZB in hochmodernen zentralen Laboren, unseren CoreLabs, auf Spurensuche gehen und neue Materialien schon bei ihrer Herstellung genau analysieren.
Synthese und Analytik, Theorie und Produktion
Alles unter einem DachSynthese und Analytik, Theorie und Produktion
Dieser einzigartige Systemansatz zeichnet das HZB aus.
ROEL VAN DE KROL
Der Weg zur Wasserstoff-Ökonomie
SUSAN SCHORR
Schlau kombinieren
GAURI MANGALGIRI
Effiziente Nanostrukturen
KLAUS LIPS
In-situ und in-operando
AnalytikSUSAN SCHORRStruktur und Dynamik von Energiematerialien
Synthese und AnalytikKLAUS LIPSEnergy Materials In Situ Laboratory (EMIL)
Genau das kann man wunderbar in unserem Energieforschungslabor EMIL machen. Hier greifen Synthese und Analytik unmittelbar ineinander – das gibt es nirgendwo sonst auf der Welt."
SimulationGAURI MANGALGIRIStruktur und Dynamik von Energiematerialien
SimulationJOACHIM DZUBIELLAWeiche Materie und funktionale Materialien
Upscaling/PrototypenRUTGER SCHLATMANNKompetenz-Zentrum Photovoltaik Berlin (PVcomB)
Denn alle tollen Neuentwicklungen nützen ja nichts, wenn sie nur im Labor, aber nicht im Industriemaßstab funktionieren. Und das können wir hier gemeinsam testen."
SyntheseROEL VAN DE KROLInstitut Solare Brennstoffe
Wir arbeiten hart daran, die Effizienz der Materialsysteme hochzuschrauben. Simulation, Synthese und Analytik, das geht bei uns Hand in Hand.“
Übersicht CORELABS
Übersicht CoreLabs / Helmholtz-Laborplattformen
X-Ray Corelab
Corelab Correlative Microscopy and Spectroskopy (CCMS)
Hybrid Silicon Perovskite Research, Integration & Novel Technologies (HySPRINT)
Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik Berlin
(PVcomB)
CoreLab Quantenmaterialien