Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die perfekte Geometrie von Solarzellen

16.03.2015

Die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) kann einen weiteren Erfolg im harten Wettbewerb um europäische Fördermittel verbuchen: Prof. Dr. Julien Bachmann erhält für sein neuestes Forschungsprojekt vom Europäischen Forschungsrat (ERC) einen der begehrten ERC Consolidator Grants in Höhe von 1,9 Millionen Euro. Das Ziel des Chemikers: effiziente Solarzellen aus nachhaltigen, günstigen Nanomaterialien zu entwickeln.

Für Solarzellen der dritten Generation können dank Nanostrukturierung – im Gegensatz zu den Silizium-Solarzellen der ersten Generation – kostengünstige und nachhaltige Materialien verwendet werden. Für den Ausbau von regenerativen Energien ist das ein großer Vorteil. Doch ist die modernere Technologie weniger effizient als die etablierten Siliziumzellen. Ein möglicher Grund dafür liegt in der ungeordneten Geometrie der verwendeten Nanostrukturen.


Prof. Dr. Julien Bachmann

FAU/Erich Malter

Im Gegensatz dazu finden bei Mutter Natur Energieumwandlungen an hochgeordneten nanostrukturierten Oberflächen statt. Während der Photosynthese beispielsweise wird dank optimal abgestimmter Strukturen im Nanomaßstab die Energie des Sonnenlichts direkt in chemischer Form als Brennstoff gespeichert. Und hier setzt das Forschungsprojekt von Professor Bachmann an: Er will die Grenzflächen der Materialien auf der Nanoebene gezielt geometrisch gestalten, um deren Eigenschaften systematisch untersuchen zu können.

In den kommenden fünf Jahren konzentrieren sich Bachmann und seine Arbeitsgruppe auf zylindrische Nanostrukturen. Indem sie die Geometrie der Materialien variieren, wollen sie klären, welche physikalischen und chemischen Prozesse die Effizienz der Solarzellen in welcher Form wie beeinflussen. Dabei sind die perfekten Flächenmaße nämlich von zentraler Bedeutung. Denn was die Effizienz betrifft, gibt es beim Design von Solarzellen einen intrinsischen Gegensatz:

Je größer die Fläche zwischen den beiden Materialien – zwei unterschiedlichen Halbleitern – ist, desto mehr Licht wird absorbiert und folglich mehr Strom erzeugt. Umso größer diese Fläche durch längere Nanostrukturen jedoch gestaltet wird, desto weiter müssen die Elektronen wandern, um Strom zu erzeugen, wobei es verstärkt zu Verlusten kommt und weniger Strom erzeugt wird. Aus diesem Gegensatz durch die perfekte Geometrie optimale Eigenschaften zu erzielen, ist Bachmanns Ziel.

Prof. Julien Bachmann ist seit 2012 Inhaber einer Professur für Anorganische Chemie an der FAU. Er bringt Kenntnisse in zwei wissenschaftlichen Bereichen mit: der Synthesechemie und der Festkörperphysik. Nach seinem Studium der Molekülchemie an der Universität Lausanne, Schweiz, promovierte Bachmann in der Anorganischen Chemie am Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA.

Ab 2006 forschte er als Alexander von Humboldt-Stipendiat am Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle und an der Universität Hamburg, wo er 2009 eine Juniorprofessur im Fachbereich Physik antrat. Im Jahr 2013 erhielt Bachmann einen EAM Starting Grant. Mit diesem Programm fördert das Exzellenzcluster Engineering of Advanced Materials (EAM) der FAU seine besten Nachwuchswissenschaftler. Mit Erfolg, wie sich an Prof. Bachmann zeigt: Er gehört nun zum exklusiven Kreis der Preisträger, die einen ERC Consolidator Grant erhalten. Der ERC vergibt diese Grants ausschließlich für als bahnbrechend und exzellent bewertete Forschungsvorhaben.

Weitere Informationen für die Medien:
Prof. Dr. Julien Bachmann
Tel.: 09131/85-27396
julien.bachmann@fau.de

Blandina Mangelkramer | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.fau.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht SEEDs – Intelligente Batterien mit zellinterner Sensorik
25.07.2017 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

nachricht Power-to-Liquid: 200 Liter Sprit aus Solarstrom und dem Kohlenstoffdioxid der Umgebungsluft
24.07.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Navigationssystem der Hirnzellen entschlüsselt

Das menschliche Gehirn besteht aus etwa hundert Milliarden Nervenzellen. Informationen zwischen ihnen werden über ein komplexes Netzwerk aus Nervenfasern übermittelt. Verdrahtet werden die meisten dieser Verbindungen vor der Geburt nach einem genetischen Bauplan, also ohne dass äußere Einflüsse eine Rolle spielen. Mehr darüber, wie das Navigationssystem funktioniert, das die Axone beim Wachstum leitet, haben jetzt Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) herausgefunden. Das berichten sie im Fachmagazin eLife.

Die Gesamtlänge des Nervenfasernetzes im Gehirn beträgt etwa 500.000 Kilometer, mehr als die Entfernung zwischen Erde und Mond. Damit es beim Verdrahten der...

Im Focus: Kohlenstoff-Nanoröhrchen verwandeln Strom in leuchtende Quasiteilchen

Starke Licht-Materie-Kopplung in diesen halbleitenden Röhrchen könnte zu elektrisch gepumpten Lasern führen

Auch durch Anregung mit Strom ist die Erzeugung von leuchtenden Quasiteilchen aus Licht und Materie in halbleitenden Kohlenstoff-Nanoröhrchen möglich....

Im Focus: Carbon Nanotubes Turn Electrical Current into Light-emitting Quasi-particles

Strong light-matter coupling in these semiconducting tubes may hold the key to electrically pumped lasers

Light-matter quasi-particles can be generated electrically in semiconducting carbon nanotubes. Material scientists and physicists from Heidelberg University...

Im Focus: Breitbandlichtquellen mit flüssigem Kern

Jenaer Forschern ist es gelungen breitbandiges Laserlicht im mittleren Infrarotbereich mit Hilfe von flüssigkeitsgefüllten optischen Fasern zu erzeugen. Mit den Fasern lieferten sie zudem experimentelle Beweise für eine neue Dynamik von Solitonen – zeitlich und spektral stabile Lichtwellen – die aufgrund der besonderen Eigenschaften des Flüssigkerns entsteht. Die Ergebnisse der Arbeiten publizierte das Jenaer Wissenschaftler-Team vom Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT), dem Fraunhofer-Insitut für Angewandte Optik und Feinmechanik, der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Insituts im renommierten Fachblatt Nature Communications.

Aus einem ultraschnellen intensiven Laserpuls, den sie in die Faser einkoppeln, erzeugen die Wissenschaftler ein, für das menschliche Auge nicht sichtbares,...

Im Focus: Flexible proximity sensor creates smart surfaces

Fraunhofer IPA has developed a proximity sensor made from silicone and carbon nanotubes (CNT) which detects objects and determines their position. The materials and printing process used mean that the sensor is extremely flexible, economical and can be used for large surfaces. Industry and research partners can use and further develop this innovation straight away.

At first glance, the proximity sensor appears to be nothing special: a thin, elastic layer of silicone onto which black square surfaces are printed, but these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

10. Uelzener Forum: Demografischer Wandel und Digitalisierung

26.07.2017 | Veranstaltungen

Clash of Realities 2017: Anmeldung jetzt möglich. Internationale Konferenz an der TH Köln

26.07.2017 | Veranstaltungen

2. Spitzentreffen »Industrie 4.0 live«

25.07.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Blattkäfer: Schon winzige Pestizid-Dosis beeinträchtigt Fortpflanzung

26.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Akute myeloische Leukämie (AML): Neues Medikament steht kurz vor der Zulassung in Europa

26.07.2017 | Biowissenschaften Chemie

Biomarker zeigen Aggressivität des Tumors an

26.07.2017 | Biowissenschaften Chemie