Helmholtz-Zentrum Berlin

Materialsystemforschung

Am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB) werden komplexe Materialsysteme untersucht, die dazu beitragen, Herausforderungen wie die Energiewende zu bewältigen. Ein Schwerpunkt am HZB sind Materialien für die Energieumwandlung, zum Beispiel Dünnschicht-Solarzellen der nächsten Generation oder Lösungen für die solare Wasserstofferzeugung: So erforschen Teams, welche Materialkombinationen sich eignen, um Sonnenlicht effizient zur Spaltung von Wasser zu nutzen und damit die Energie des Lichts im Brennstoff Wasserstoff zu speichern. Wichtige Schwerpunkte in der Forschung an Energiematerialien sind auch thermoelektrische Materialien, die aus Restwärme Strom erzeugen und neuartige magnetische Schichtsysteme für zukünftige energieeffiziente Informationstechnologien.

Um Strukturen und Prozesse in Materialien zu untersuchen, betreibt das HZB zwei Forschungsinfrastrukturen, die auch von rund 3.000 Messgästen aus aller Welt genutzt werden: die Neutronenquelle BER II und die Synchrotronstrahlungsquelle BESSY II. An beiden Großgeräten haben HZB-Teams teilweise weltweit einmalige Instrumente entwickelt und arbeiten weiter daran, die Messgenauigkeit zu steigern und neue Einblicke zu ermöglichen. Das HZB ist Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft und hat das Kompetenzzentrum Photovoltaik (PVcomB) mit gegründet, um den Technologietransfer in die Industrie zu fördern.

PVcomB

Am PVcomB werden Dünnschicht-Photovoltaiktechnologien und -produkte gemeinsam mit der Industrie entwickelt. Der Technologie- und Wissenstransfer erfolgt in Forschungsprojekten mit industriellen Partnern sowie durch die Ausbildung von hochqualifizierten Fachkräften.

An industrienahen Referenzlinien mit Modulgrößen von 30 x 30 cm2 werden zwei Technologien untersucht, Dünnschicht Silizium und CIGS. Wir erwarten Synergien, die sich bei technologieübergreifenden Fragestellungen wie zum Beispiel der Entwicklung von transparenten und leitfähigen Oxiden (TCO), Kontakten und Barriereschichten oder der laser-basierten Verschaltungstechnologie ergeben. Die Prozesse werden durch begleitende Analysen und Modellbildung auf höchstem Niveau in Bezug auf Struktur, Ausbeute und Zuverlässigkeit optimiert.