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Das Helmholtz-Zentrum Berlin und das Forschungszentrum Jülich bilden zusammen mit der Humboldt-Universit?t zu Berlin, der Universit?t Potsdam und der Freien Universit?t 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 dr?ngenden Forschungsbedarf zum raschen Umbau der Energieversorgung gezielt zu decken. Die Vorhaben werden durch den Impuls- und Vernetzungsfonds der Helmholtz-Gemeinschaft für drei Jahre gef?rdert, wobei die universit?ren Partner zus?tzlich eigene Mittel einbringen. Eine Fortsetzung der Forschung auch über die drei Jahre hinaus, ist geplant.

Silizium ist bislang immer noch das meist verwendete Material in Solarzellen. Darüber hinaus gibt es Anstrengungen, andere anorganische Halbleiter wie Kupfer-Indium-Sulfid/Selenid oder auch Gallium-Arsenid-Verbindungen einzusetzen. Sogar organische Materialien k?nnen verwendet werden, um das Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Jede einzelne Materialklasse hat jedoch auch Nachteile, beispielsweise relativ hohe Herstellungskosten bei anorganischen Halbleitern und vergleichsweise niedrige Wirkungsgrade bei den organischen Solarzellen aus kleinen Molekülen oder Polymeren. Eine ganz neue M?glichkeit besteht nun darin, anorganische und organische Materialien zu kombinieren, um die jeweiligen Vorteile ausnutzen und Nachteile – soweit wie m?glich – kompensieren zu k?nnen. Von solchen sogenannten Hybrid-Solarzellen versprechen sich Experten sowohl eine Steigerung der Effizienz als auch eine Reduktion der Herstellungskosten. Diesem neuen Forschungsansatz widmet sich die Helmholtz-Energie-Allianz der Berliner, Potsdamer und Jülicher Partner. Sie bündelt die Expertise, die zu diesen zwei ganz unterschiedlichen Materialklassen in den beteiligten Forschungszentren und Universit?ten vorhanden ist. Die Helmholtz-Energie-Allianz ?Anorganisch/organische Hybrid-Solarzellen und -Techniken für die Photovoltaik“ will damit das hochaktuelle Forschungsfeld entscheidend vorantreiben.

Im Mittelpunkt der Forschung stehen Prozesse, die an den Grenzfl?chen zwischen anorganischen Halbleitern und organischen Materialien bislang noch die effektive Stromerzeugung in der Solarzelle begrenzen. Um die Effektivit?t solcher Solarzell-Anordnungen zu verbessern, setzen die Forscher unter anderem auf Nanostrukturen. So sollen anorganische Nanopartikel und Nanodr?hte in organische Materialien eingebracht werden, wobei zugleich auf eine kostengünstige Fertigung solcher Syntheseverfahren geachtet wird. Vielversprechend ist au?erdem die Einbettung organischer Halbleiter zwischen anorganische Nanos?ulen.
?Aufgrund der Komplexit?t der angestrebten Systeme wird die Forschung und Entwicklung von Hybrid-Konzepten für die Photovoltaik nicht schon nach den drei Jahren der F?rderperiode abgeschlossen sein k?nnen. Die Energie-Allianz aber erm?glicht es uns, die Arbeiten mit einer langfristigen Perspektive im Raum Berlin-Potsdam mit den Kollegen aus Jülich fortzuführen", so der Sprecher der Energie-Allianz, Prof. Norbert Koch.

Durch die Helmholtz-Energie-Allianz werden laufende Aktivit?ten soweit gest?rkt, dass ein international sichtbares Zentrum für Forschung und Entwicklung innovativer Hybrid-Photovoltaik entsteht: das gemeinschaftlich vom Helmholtz-Zentrum Berlin, dem Forschungszentrum Jülich, der Humboldt-Universit?t zu Berlin, der Freien Universit?t Berlin, der Technischen Universit?t Berlin und der Universit?t Potsdam betriebene "Zentrum für Hybrid-Photovoltaik" im Integrative Research Institute for the Sciences IRIS Adlershof der Humboldt-Universit?t und am Wilhelm-Conrad-R?ntgen Campus des HZB. Dieses Zentrum verknüpft einerseits virtuell die Aktivit?ten der Partner und bekommt andererseits auch eine reale r?umliche Heimat am Wissenschafts- und Technologiepark Berlin-Adlershof. Als weiterer Partner assoziiert ist das Berliner Kompetenzzentrum Dünnschicht- und Nanotechnologie für Photovoltaik, PVcomB.

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WEITERE INFORMATIONEN

Prof. Dr. Norbert Koch
Humboldt-Universit?t zu Berlin
Institut für Physik & IRIS Adlershof
Tel.: 030 2093-7819
E-Mail: norbert.koch@physik.hu-berlin.de