VIPERLAB: EU-Projekt soll Perowskit-Solarindustrie in Europa beflügeln
VIPERLAB wird im Rahmen des Europäischen Programms für Forschung und Innovation Horizont 2020 gefördert (Grant No 101006715).
Das HZB besitzt modernste Laboratorien (hier HySPRINT), um die Forschung an Perowskit-Solarzellen voranzutreiben. © P. Dera / HZB
Auch im EMIL-Labor am HZB werden Arbeiten im Rahmen von VIPERLAB stattfinden. © S. Grunze/HZB
Perowskit-Halbleiter ermöglichen extrem günstige und leistungsstarke Solarzellen. Viele Forschungsergebnisse zu dieser Materialklasse werden in europäischen Laboren gewonnen. So haben Arbeitsgruppen am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) bereits mehrere Weltrekorde mit Perowskit-Solarzellen erzielt. Nun kooordiniert das HZB das große Verbundprojekt VIPERLAB, um neue Chancen für die europäische Solarindustrie zu erschließen. An dem Projekt VIPERLAB beteiligen sich 15 renommierte Forschungseinrichtungen aus Europa, der Schweiz und Großbritannien. Es wird im Rahmen des EU-Programms Horizont 2020 in den kommenden dreieinhalb Jahren mit insgesamt 5,5 Millionen Euro gefördert, das HZB erhält daraus knapp 840.000 Euro.
VIPERLAB steht für „Fully connected virtual and physical perovskite photovoltaics Lab“. Mit VIPERLAB* wollen die beteiligten Forschungseinrichtungen die Entwicklung der Perowskit-PV-Technologie in Europa beschleunigen und den Technologietransfer in die Industrie vorantreiben. Dafür wollen sie einen engen Dialog mit der aufstrebenden Perowskit-Industrie in Europa aufbauen, sowohl mit Hilfe neuer Initiativen als auch mit etablierteren Akteuren wie dem europäischen Solarindustrieverband Solar Power Europe.
Die 15 beteiligten Einrichtungen zählen zu den besten Adressen der europäischen Perowskit-Forschung. Sie werden im Rahmen von VIPERLAB den Zugang zu ihren Laboren und Infrastrukturen erleichtern, so dass Forschungsteams aus öffentlichen Einrichtungen oder der Industrie mit den optimalen Geräten und Methoden arbeiten können. Außerdem soll eine Datenbank zu Materialien und Bauelementen aufgebaut werden, in die auch Informationen zur langfristigen Leistung und zu den ökologischen und wirtschaftlichen Auswirkungen einfließen. Diese Datenbank soll evidenzbasierte kommerzielle und politische Entscheidungen ermöglichen.
Durch enge Zusammenarbeit und maßgeschneiderte Dienstleistungen aus der Forschung zielt VIPERLAB darauf ab, der Europäischen Industrie entlang der gesamten Wertschöpfungskette einen Wissensvorsprung zu sichern.
VIPERLAB wird im Rahmen des Europäischen Programms für Forschung und Innovation Horizont 2020 gefördert (No 101006715).
- Batterieforschung mit dem HZB-RöntgenmikroskopUm die Kapazität von Lithiumbatterien weiter zu steigern, werden neue Kathodenmaterialien entwickelt. Mehrschichtige lithiumreiche Übergangsmetalloxide (LRTMO) ermöglichen eine besonders hohe Energiedichte. Mit jedem Ladezyklus wird jedoch ihre Kapazität geringer, was mit strukturellen und chemischen Veränderungen zusammenhängt. Mit Röntgenuntersuchungen an BESSY II haben nun ein Team von Wissenschaftlern mehrerer chinesischer Forschungseinrichtungen diese Veränderungen erstmals experimentell mit höchster Präzision vermessen: Mit dem einzigartigen Röntgenmikroskop konnten sie morphologische und strukturelle Entwicklungen auf der Nanometerskala beobachten und dabei auch chemische Veränderungen aufklären.
- BESSY II: Neues Verfahren für bessere ThermokunststoffeUmweltfreundliche Thermoplaste aus nachwachsenden Rohstoffen lassen sich nach Gebrauch recyclen. Ihre Belastbarkeit lässt sich verbessern, indem man sie mit anderen Thermoplasten mischt. Um optimale Eigenschaften zu erzielen, kommt es jedoch auf die Grenzflächen in diesen Mischungen an. Ein Team der Technischen Universität Eindhoven in den Niederlanden hat nun an BESSY II untersucht, wie sich mit einem neuen Verfahren aus zwei Grundmaterialien thermoplastische „Blends“ mit hoher Grenzflächenfestigkeit herstellen lassen: Aufnahmen an der neuen Nanostation der IRIS-Beamline zeigten, dass sich dabei nanokristalline Schichten bilden, die die Leistungsfähigkeit des Materials erhöhen.
- Wasserstoff: Durchbruch bei Alkalischen Membran-ElektrolyseurenEinem Team aus Technischer Universität Berlin, Helmholtz-Zentrum Berlin, Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg (IMTEK) und Siemens Energy ist es gelungen, eine hocheffiziente alkalische Membran-Elektrolyse Zelle erstmals im Labormaßstab in Betrieb zu nehmen. Das Besondere: Der Anodenkatalysator besteht dabei aus preisgünstigen Nickelverbindungen und nicht aus begrenzt verfügbaren Edelmetallen. An BESSY II konnte das Team die katalytischen Prozesse durch operando Messungen im Detail darstellen, ein Theorie Team (USA, Singapur) lieferte eine konsistente molekulare Beschreibung. In Freiburg wurden mit einem neuen Beschichtungsverfahren Kleinzellen gebaut und im Betrieb getestet. Die Ergebnisse sind im renommierten Fachjournal Nature Catalysis publiziert.