Page 12 - Adlershof Journal Januar/Februar 2018

FORSCHUNG

Variable Lichtpulse und eine bessere Nutzung des Sonnenlichts – diese zwei
Zukunftsprojekte des Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie
machen die Forschungslichtquelle BESSY einzigartig.

BESSY-Upgrade

Stellt das HZB zukunftsfähig auf:
Bernd Resch

„Einen solchen Speicherring gibt es bisher nirgendwo auf der tion von silizium- und perowskithaltigen Schichten zu einer
Welt“, sagt Rech. Damit werde die Lücke zwischen Synchro- Tandemsolarzelle bessere Nutzung des Sonnenlichts. „Damit
tronstrahlern und Freie-Elektronen-Lasern geschlossen. Letz- wären Wirkungsgrade von über 30 Prozent in Solarmodulen
tere könnten zwar mit noch kürzeren Zeitpulsen messen, aber erreichbar“, erklärt der Physiker.
kein so breites Analysespektrum abdecken, für Energie- und
Materialforschung ebenso wie für Lebenswissenschaften, für Beim Zukunftsthema Perowskit kooperiert das HZB mit Univer-
Katalyse oder Photosynthese. sitäten in Berlin und Potsdam sowie mit industriellen Partnern.
Am HZB werden dazu zusätzliche Labore aufgebaut und drei
Ein Schwerpunkt des HZB ist die Analytik von Dünnschicht- Nachwuchsgruppen mit jungen, aber international erfahrenen
materialien, wie sie auch für Solarzellen benötigt werden. Mit Wissenschaftlern etabliert. Sie interessieren sich nicht zuletzt
den ultrakurzen Lichtpulsen lassen sich die geometrischen dafür, wie das polykristalline Material großflächig und mit
und elektronischen Strukturen der Materialien sowie schnell einfacher Drucktechnik hergestellt werden kann. Spannend ist
ablaufende Prozesse, etwa magnetische und optische Schalt- auch, ob das in geringer Konzentration in den Solarzellen ent-
vorgänge an den Grenzflächen, aufklären. Die Ergebnisse haltene Blei gesundheitsschädlich wirkt. Lässt sich das Schwer-
können dazu beitragen, Bauelemente zur Energieumwandlung metall eventuell ersetzen? Wie kann man die Lebensdauer des
und -speicherung effektiver und kostengünstiger zu machen. attraktiven Solarzellenmaterials auf 25 Jahre verlängern? Was
Derzeit dominieren Solarzellen aus Silizium, deren Wirkungs- passiert an der Grenzfläche zwischen Silizium und Perows-
grad maximal 20 Prozent beträgt. Viel Hoffnung setzen die kit? Mit solchen Fragen beschäftigt sich auch das im Januar
Lichtstärker und schärfer soll die Photonenquelle BESSY II Die Synchrotronlichtquelle BESSY II liefert weiche Röntgen- HZB-Forscher nun auf Werkstoffe mit Perowskit-Kristallstruk- 2017 gegründete Labor HySPRINT (Hybrid Silicon Perovskite
werden, neuartige Materialien sollen Solarzellen leistungs- strahlung mit fester Pulslänge von etwa 17 Pikosekunden (Billi- tur. „Perowskit-Solarzellen gehören zu den vielversprechends- Research, Integration & Novel Technologies), eines von sieben
fähiger machen. Darauf zielen anspruchsvolle Projekte des onstel Sekunden) und hohem Photonenfluss. Nur an weni- ten Materialklassen“, sagt Rech. So verspricht die Kombina- in Deutschland geförderten Helmholtz Innovation Labs. pj
Helmholtz-Zentrums Berlin für Materialien und Energie (HZB) gen Tagen im Jahr wird auf Pulse von etwa zwei Pikosekunden
in Adlershof. „Wir schaffen mit diesen beiden Zukunftspro- Dauer umgeschaltet, wobei der gespeicherte Strom und da-
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jekten weltweit einmalige Strukturen“, sagt Prof. Bernd Rech, her die Lichtstärke sehr stark reduziert werden müssen. Das
kommissarischer wissenschaftlicher Geschäftsführer des HZB soll mit dem neuen Konzept BESSY VSR (Variabler Pulslängen- nah und persönlich
seit Mai 2017. 2006 kam der Physiker als Leiter des Instituts Speicherring) besser werden. Die Experimentatoren an jedem Internat. Steuerrecht
Silizium-Photovoltaik ans HZB. Er ist zudem Professor der der derzeit 47 Messplätze können frei wählen, ob sie kurze oder
Controlling und FiBu
Fakultät Elektrotechnik und Informatik an der Technischen lange Lichtpulse bekommen, ohne dass es zu einem Verlust an
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Universität Berlin. Intensität kommt.
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