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Ausschreibender Bereich: IEK-11 - Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien
Kennziffer: 2021D-040

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Sie möchten durch Ihre Arbeit einen Beitrag zur Energiewende in Deutschland leisten? Dann sind Sie am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg (HI ERN) genau richtig! Das HI ERN bildet das Kernstück einer engen Partnerschaft zwischen dem Forschungszentrum Jülich, dem Helmholtz Zentrum Berlin für Materialien und Energie und der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg am Standort Erlangen. Die Zusammenarbeit der Partner bezieht sich auf die Bereiche innovative Materialien und Prozesse für photovoltaische Energiesysteme und Wasserstoff als Speicher- und Trägermedium für CO2-neutral erzeugte Energie. Unterstützen Sie uns dabei, erneuerbare Energien klimaneutral, nachhaltig und kostengünstig nutzbar zu machen!

Die erfolgreiche Kandidatin / der erfolgreiche Kandidat wird der Abteilung "Dynamik komplexer Fluide und Grenzflächen" angehören, die von Prof. Dr. Jens Harting geleitet wird. Der Forschungsschwerpunkt dieser HI ERN-Abteilung ist es, zum grundlegenden Verständnis der Physik, die der Bildung von dünnen Schichten zugrunde liegt und zur Entwicklung von Simulations- und Modellierungstechniken für Druck- und Beschichtungsprozesse beizutragen.

Verstärken Sie diesen Bereich zum nächstmöglichen Zeitpunkt als

Doktorand (w/m/d) - Simulation der photoaktiven Schichtbildung beim Trocknen von Lösungsmittel-prozessierten organischen Solarzellen

Ihre Aufgaben:

Organische Solarzellen gehören zu den aufstrebenden Photovoltaik-Technologien, die in naher Zukunft zur Energiewende beitragen können. Sie wurden in den letzten Jahren stark verbessert und erreichen einen hervorragenden Wirkungsgrad von 18 %. Im Vergleich zu Silizium-Bauelementen sind diese lösungsgefertigten Solarzellen kostengünstig und umweltfreundlich und ermöglichen dank ihrer Flexibilität und teilweisen Transparenz neuartige Anwendungen. Dennoch müssen der Wirkungsgrad und die Lebensdauer dieser Solarzellen noch verbessert werden. Neben der Materialentwicklung ist bekannt, dass der Herstellungsprozess eine entscheidende Rolle für ihre Leistungsfähigkeit spielt: Beim Trocknen der lichtabsorbierenden Schicht bildet sich eine komplexe Nanostruktur, die die Schichteigenschaften bestimmt. Ziel des Projekts ist es, den Zusammenhang zwischen dem Herstellungsprozess und den resultierenden Strukturen basierend auf den grundlegenden physikalischen und materialspezifischen Eigenschaften mit Hilfe von Phasenfeldsimulationen zu verstehen. Zu den Aufgaben der erfolgreichen Kandidatin/des erfolgreichen Kandidaten gehören:

  • Die Validierung des neu entwickelten Simulationswerkzeugs durch die Durchführung von Simulationen an realen Systemen. Die Eingabeparameter müssen identifiziert und die Simulationsergebnisse mit der experimentellen Charakterisierung der Filmmorphologie in enger Zusammenarbeit mit experimentellen Gruppen verglichen werden,
  • Physikalisch motivierte Designregeln für die Tintenformulierung und die Prozessparameter zu ermitteln, die für die lösungsbasierte Prozessierung von großflächigen Bulk-Heterojunction-Solarzellen verwendet werden sollen,
  • Zur Entwicklung und Verbesserung der Simulationssoftware beizutragen
  • Teilnahme an Projekttreffen
  • Koordination mit internen und externen Partnern
  • Veröffentlichung und Präsentation von Forschungsergebnissen in einschlägigen Journalen bzw. auf internationalen Konferenzen


Ihr Profil:

  • Exzellent abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Master) im Bereich der Physik, Materialwissenschaften oder einer verwandten Disziplin, vorzugsweise mit einer Spezialisierung im Bereich der Theorie und Simulation
  • Kenntnisse von mindestens einer Programmiersprache
  • Erfahrung mit der Nutzung von Unix/Linux Betriebssystemen
  • Hohe Motivation, die Promotion innerhalb von 3 Jahren abzuschließen
  • Hervorragende organisatorische Fähigkeiten
  • Fähigkeit, Initiative zu zeigen und eigenständig zu arbeiten
  • Hervorragende Kooperations- und Kommunikationsfähigkeiten sowie die Fähigkeit, als Teil eines Teams zu arbeiten
  • Hervorragende Englischkenntnisse in Wort und Schrift

Unser Angebot:

Wir arbeiten an hochaktuellen gesellschaftlich relevanten Themen und bieten Ihnen die Möglichkeit, den Wandel aktiv mitzugestalten! Wir unterstützen Sie in Ihrer Arbeit durch:

  • Internationales, interdisziplinäres Arbeitsumfeld in Erlangen und Nürnberg inkl. vieler Kooperationsmöglichkeiten mit Partnern der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, dem Forschungszentrum Jülich, dem Helmholtz-Zentrum Berlin, sowie weiteren nationalen und internationalen Partnern
  • Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur für die Ausübung hochwertiger Forschung
  • Umfassende Trainingsangebote und individuelle Möglichkeiten zur persönlichen und fachlichen Weiterentwicklung
  • 30 Urlaubstage im Jahr
  • Ein strukturiertes Promotionsprogramm für Sie und Ihre Betreuenden mit einem umfassenden Weiterbildungs- und Vernetzungsangebot über die Doktorandenplattform JuDocs https://www.fz-juelich.de/judocs


Wie bieten Ihnen in der Regel einen Vertrag für den Zeitraum von 3 Jahren. Die Vergütung erfolgt analog der Entgeltgruppe 13 (75 %) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD-Bund) und zusätzlich 60 % eines Monatsgehaltes als Sonderzahlung („Weihnachtsgeld“).

Dienstort: Erlangen

Das Forschungszentrum Jülich fördert Chancengerechtigkeit und Vielfalt.
Bewerbungen schwerbehinderter Menschen sind uns willkommen.