Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Frank Feldmann erhält SolarWorld Junior Einstein Award 2016

27.06.2016

Zwei Wissenschaftler, zwei Institute, ein Ziel – höchsteffiziente Solarzellen

Zum elften Mal wurden herausragende junge Wissenschaftler mit dem prestigeträchtigen SolarWorld Junior Einstein Award geehrt. Im Rahmen der Intersolar Europe in München vergab das deutsche Solarunternehmen am 22. Juni 2016 die diesjährigen Preise gleich an zwei Nachwuchswissenschaftler: Dr.-Ing. Frank Feldmann, Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, wurde gleichzeitig mit seinem Kollegen Dr. Udo Römer, Institut für Solarenergieforschung in Hameln, geehrt.


SolarWorld Junior Einstein Award 2016: (v.l.n.r.) Frank Asbeck, Vorstandsvorsitzender SolarWorld AG, die Preisträger Dr. Frank Feldmann und Dr. Udo Römer und der Jury-Vorsitzende Dr. Holger Neuhaus.

© SolarWorld AG/Milton Arias

Die Jury des international ausgerichteten Wettbewerbs würdigte die beiden Forscher für ihre bahnbrechenden Arbeiten zu passivierten Kontakten, die eine beträchtliche Wirkungsgradsteigerung für Siliciumsolarzellen ermöglichen.

Frank Feldmann legte im Rahmen seiner Dissertation die Grundlage für den neuen Wirkungsgrad-Weltrekord von 25,1 Prozent für beidseitig kontaktierte Siliciumsolarzellen, über den das Fraunhofer ISE bereits in seiner Presseinformation 27/2015 (https://www.ise.fraunhofer.de/de/presse-und-medien/presseinformationen/presseinf...) berichtete. Nach rund 20 Jahren war damit der Weltrekord übertroffen und nach Deutschland geholt worden. »Dies gelang Frank Feldmann mit einem völlig neuen Ansatz, der zudem noch ein deutliches Potenzial nach oben verspricht«, so der Jury- Vorsitzende Dr. Holger Neuhaus.

Der von Frank Feldmann entwickelte ganzflächige passivierte Kontakt stellt die Besonderheit der am Fraunhofer ISE gefertigten Siliciumsolarzelle mit einem Wirkungsgrad von 25,1% dar. Wurden bisher zur Steigerung des Wirkungsgrads von Solarzellen immer komplexere Strukturen verwendet, so wird beim neuen Konzept der Kontakt auf der Solarzellenrückseite ganzflächig und strukturierungsfrei aufgebracht. Verglichen mit den derzeit verwendeten hocheffizienten Solarzellenstrukturen vereinfacht sich der Herstellungsprozess und gleichzeitig erhöht sich die Effizienz der Solarzellen.

»Ich freue mich sehr über diese Auszeichnung«, so der preisgekrönte Freiburger Wissenschaftler, »und ich bedanke mich dafür bei der Jury. Mein Dank gilt aber auch dem Erstbetreuer meiner Arbeit, Prof. Dr. Oliver Paul von der Technischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und dem Zweitgutachter Prof. Dr. Gerhard Willeke vom Fraunhofer ISE«.

Frank Feldmann zählt zu einem Forscherteam um Dr. Martin Hermle, Abteilungsleiter »Hocheffiziente Siliciumsolarzellen« am Fraunhofer ISE, das an der so genannten TOPCon-Technologie (Tunnel Oxide Passivated Contact) arbeitet. Dabei wird der Rückseitenkontakt strukturierungsfrei auf die Solarzellenrückseite aufgebracht. Der von Frank Feldmann entwickelte selektive passivierte Kontakt lässt die Majoritätsladungsträger passieren, während die Minoritätsladungsträger nicht rekombinieren.

Die ganzflächige Passivierungsschicht der Solarzelle wurde auf eine Dicke von ein bis zwei Nanometer reduziert, so dass die Ladungsträger durch diese hindurch tunneln können. Zusätzlich wird auf das ultradünne Tunneloxid eine dünne Schicht aus hochdotiertem Silicium flächendeckend abgeschieden. Diese Kombination erlaubt, dass der Strom verlustfrei aus der Solarzelle abfließen kann, die Rekombination aber gleichzeitig verhindert wird.

Die in der Industrie aktuell noch dominierende Solarzelle hat als Rückseitenkontakt einen ganzflächigen einlegierten Aluminiumkontakt, der jedoch den Wirkungsgrad dieser Solarzelle limitiert. Zur Steigerung des Wirkungsgrads wird daher derzeit die PERC-Solarzelle (Passivated Emitter Rear Cell) von vielen Firmen in die Produktion überführt.

Bei der PERC-Solarzelle wird nur ein kleiner Teil der Rückseite kontaktiert, um die Rekombination der Ladungsträger zu minimieren. Dieses Vorgehen erfordert jedoch zusätzliche Strukturierungsschritte und führt dazu, dass der Strom über längere Wege aus der Solarzelle abgeleitet werden muss. TOPCon ist ein möglicher Ansatz, um diese Leistungsverluste zu reduzieren.

Auch Prof. Dr. Stefan Glunz, Bereichsleiter »Solarzellen – Entwicklung und Charakterisierung« freut sich über einen weiteren SolarWorld Junior Einstein Award für einen jungen Forscher am Fraunhofer ISE: »Mit seiner Arbeit hat Frank Feldmann einen wichtigen Beitrag geleistet zur evolutionären Weiterentwicklung beidseitig kontaktierter Siliciumsolarzellen«.

Mit Frank Feldmann geht der fünfte SolarWorld Junior Einstein Award an Nachwuchswissenschaftler des Fraunhofer ISE, nach Oliver Schultz 2008, Paul Gundel 2011 und Pierre Saint-Cast 2013 und Michael Rauer 2015.

Weitere Informationen:

http://www.ise.fraunhofer.de

Karin Schneider | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Weltweit einzigartige Femtosekundenlaseranlage eingeweiht
21.06.2018 | Hochschule RheinMain

nachricht Stahl-Innovationspreis 2018: Mikro-Dampfturbine ausgezeichnet
21.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics