Die insgesamt vier Fachgruppen mit Themen zur Photovoltaik am Institut für Physik und am Fraunhofer Institut für Siliziumphotovoltaik (Fraunhofer CSP) bilden deutschlandweit ein Zentrum für Photovoltaikforschung.
… einführenden und weiterführenden Themen zur Photovoltaikforschung …
Alles in allem forschen mehr als 40 Postdocs, Doktoranden, Master- und Bachelorstudenten an aktuellen Fragestellungen der Photovoltaik. Dabei gibt es anwendungsnahe Themen, die zusammen mit der Industrie bearbeitet werden, und grundlegende Themen, die vielleicht erst in etlichen Jahren eine Anwendung finden. Die Professoren der folgenden Fachgruppen bieten eine breite Palette an einführenden und weiterführenden Themen zur Physik der Solarzelle in ihren Vorlesungen für Euch an.
Wenn man heute Solarzellen und Solarmodule sieht, so sind sie meist blau und reflektieren unter flachem einfallenden Winkel relativ stark. Wir arbeiten dran, perfekt schwarze Solarzellen für alle Einfallswinkel mittels des Photonenmanagements zu designen und herzustellen. Ein weiteres Thema ist metallurgisches, also sehr schmutziges aber dafür extrem günstiges Silizium als elektronisches Material für die Photovoltaik zu etablieren.
Link zur Webseite der FachgruppeDünnschicht-Solarzellen haben den Vorteil geringeren Energieverbrauchs bei der Herstellung und lassen sich besonders gut in Gebäude integrieren. Man spricht von der 2.Generation von Solarzellen. Verschiedene Firmen in Deutschland und weltweit erforschen und produzieren bereits Dünnschicht-Solarmodule. Die Fachgruppe Photovoltaik am Institut für Physik beschäftigt sich mit dem Wachstum und der Charakterisierung von etablierten und neuartigen Halbleitern für Dünnschichtsolarzellen. Dabei stellt sie komplette funktionsfähige Solarzellen her und untersucht deren Eigenschaften. Ziele sind höhere Effizienz, noch geringere Schichtdicken und ungiftige, verfügbare Materialien.
Link zur Webseite der FachgruppeDie Forschung konzentriert sich insbesondere auf die Erhöhung des generierten Photostroms und die Verringerung der Bandlücke von Materialien, um den Gesamtwirkungsgrad zu erhöhen. So soll ein neues Kapitel der Photovoltaik eröffnet werden, das durch eine gezielte Kontrolle der Photoantwort charakterisiert sein wird. Eine gezielte Modifikation der ferroelektrischen und multiferroischen Materialien zielt dabei auf eine deutliche Verbesserung der Nutzbarkeit des Anomalen Photovoltaischen Effekts.
Link zur Webseite der FachgruppeDie Rückführung der Wertstoffe von Photovoltaik-Modulen nach Ablauf ihrer Lebensdauer stellt einen wichtigen Faktor der Energiewende und der Ressourcenplanung dar. Am Fraunhofer CSP werden neue Verfahren erprobt, um Wafer- und Zellschrott aufzureinigen, Trennprozesse aufzubauen und insbesondere das Solarsilizium wieder dem Stoffkreislauf zuzuführen. Hierzu stehen spezielle Aufschmelzanlagen zur Verfügung, welche über Induktionsheizung schnelle Aufheiz- und Abkühlprozesse erlauben.
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