Analyselabore für die Materialentwicklung

Silizium-Photovoltaik: Topic Methoden und Konzepte für die Materialenwicklung

Im Institut Silizium-Photovoltaik (E-IS) werden zu diesem Topic der POF III die folh1ende Themen bearbeitet

Electron paramagnetic resonance (EPR)

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Electron paramagnetic resonance (EPR) ist eine spektroskopische Methode zur Untersuchung von Materialien, in denen ungepaarte Elektronenspins vorliegen (z.B. organische Radikale, freie Ladungsträger, Defekte in Halbleitern oder Übergangsmetallionen). Eingesetzt wird die EPR in unserem Labor zur Untersuchung des Struktur-Funktions-Zusammenhanges in Systemen für die Energieerzeugung und –konversion, insbesondere Solarzellen. Für diesen Zweck entwickeln wir dedizierte Multifrequenz- und Multiresonanz-EPR-Instrumente, mit Anregungsenergien im GHz- bis THz-Bereich. Vollständig prozessierte elektronische Bauteile werden mit Hilfe indirekter optischer und/oder elektrischer EPR-Detektionsverfahren in operando untersucht.

Elektronische Struktur von Halbleitergrenzflächen

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Die Arbeitsgruppe betreibt das "integrierte System" (IS), an dem das Grenzflächenverhalten von Halbleitern mit modernen oberflächensensitiven Analysemethoden wie Photoelektronenspektroskopie (UPS, XPS), Niederenergetische Elektronenbeugung (LEED) und Tunnelmikroskopie (STM) in situ untersucht werden kann. Hierzu sind mehrere UHV-Analyse-, Präparations- und MB-Epitaxiekammern miteinander gekoppelt, so dass dünne Filme verschiedener Materialien (Oxide (TCOs), Chalkopyrite (CIS), Schichtgitter (TMDCs)) schrittweise auf unterschiedliche Substrate aufgebracht und dann direkt unter UHV-Bedingungen (in situ) charakterisiert werden können. Außerdem betreibt die Arbeitsgruppe die TGM-7-Beamline an der Berliner Synchrotron-Strahlungsquelle BESSY.

EMIL - Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin

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Unter dem Namen EMIL – Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin – baut das Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) ein High-Tech Präparations- und Analyselabor für Energie-Materialien auf. Dort sollen interdisziplinär und mit industriekompatiblen Technologien neue Materialien und Bauteilkonzepte für die Solarenergiegewinnung und Katalyseforschung entwickelt werden. Mit diesem Gemeinschaftsprojekt vom HZB und der Max-Planck-Gesellschaft entsteht derzeit eine einzigartige Infrastruktur für die Energieforschung. Die Wissenschaftler, die unter dem Dach von EMIL arbeiten, erforschen leistungsfähigere Dünnschichtsysteme für photovoltaische Zellen und neue katalytische Verfahren für alternative Speicherkonzepte. Sie entwickeln, analysieren und charakterisieren Energiematerialien – und zwar mit Methoden der Grundlagenforschung, mit anwendungsnahen Präparationsmethoden und ganz gezielt mit kurzen Wegen in die industrielle Umsetzung.