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Institut für Energie- und Klimaforschung

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Prof. Michael Saliba – Nachwuchsgruppe FRONTRUNNER nimmt Fahrt auf

Im August 2019 startete Prof. Saliba mit seiner Helmholtz Nachwuchsgruppe am Institut für Energie- und Klimaforschung 5 – Photovoltaik. Gemeinsam mit der Universität Darmstadt, an der Michael Saliba als Professor lehrt, fokussiert sich die Gruppe auf Hochgeschwindigkeits-Verfahren zur Materialentwicklung in der Photovoltaik.

Das Ziel der Forschung von FRONTRUNNER ist die umfangreiche Untersuchung und das Gewinnen von Erkenntnissen im Bereich der Material-Klasse von Perowskiten, welche in der Photovoltaik (PV) eingesetzt werden. Dabei werden im Wesentlichen zwei Methoden verwendet: Das Machine Learning, um über rechnergestützte Simulationsverfahren geeignete Materialkombinationen zu finden, und das experimentelle, automatisierte Kombinieren verschiedener Materialien mittels Hochdurchsatz-Methoden, welche eine Versuchsdurchführung zahlreicher Kombinationsmöglichkeiten in kurzer Zeit zulässt. Durch diese Verfahren lassen sich opto-elektronische Bauelemente z.B. LEDs, Laser, Photo-Detektoren der nächsten Generation erforschen und entwickeln. Ein besonderer Fokus der Forschung in FRONRUNNER soll auf der Entwicklung von Perowskit/Silizium-Tandem Solarzellen liegen, welche das große Potential zur Effizienzsteigerung photovoltaischer Bauelemente zeigen.

Zwei Ansätzen werden in FORTRUNNER verfolgt:

  • Hochdurchsatz-Methoden für die systematische Kombination verschiedener Materialien. Dazu wird eine automatisierte Mixing-Anlage verwendet, welche das Synthetisieren verschiedener Perowskit Kolloide über einen weiten Parameterraum erlaubt. Hinzu werden Materialparameter der kombinierten Materialien automatisiert erfasst, so dass ein tieferes Verständnis der Materialklasse der Perowskite gewonnen werden kann.
  • Stabile Kompositionen von Materialkombinationen sollen mit der Hochdurchsatz-Methodik identifiziert werden und anschließend in Prototyp-Bauelemente eingesetzt werden wie beispielsweise LEDs, Laser, Detektoren oder Silizium/Perowskit Solarzellen.

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