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FORSCHUNGSBEREICH ENERGIE<br />
Dr. Alexander Schnegg beim Probeneinbau<br />
in den Millimeterwellen-<br />
Probenkopf des 263-GHz-EPR-Spektrometers<br />
am Institut für Silizium<br />
Photovoltaik des HZB. Bild: HZB<br />
ursache für stromverlust in<br />
orGanischen solarzellen aufGedeckt<br />
aus der Forschung des <strong>Helmholtz</strong>-Zemtrums Berlin für Materialien und Energie<br />
Organische Solarzellen lassen sich energiesparend herstellen, produzieren im<br />
Vergleich mit Solarzellen aus kristallinem Silizium jedoch nur einen Bruchteil<br />
der elektrischen Energie – ein Großteil des Stroms versickert im Material.<br />
HZB-Forscher haben nun einen Mechanismus aufgeklärt, durch den der Stromfluss<br />
in der Solarzelle von den magnetischen Momenten der stromtragenden<br />
Teilchen, ihrem Spin, abhängen kann. Dabei konnten die Forscher um Dr. Alexander<br />
Schnegg und Dr. Klaus Lips mit Hilfe starker Magnetfelder und Mikrowellen den<br />
Spin der Ladungsträger gezielt drehen. Die Messdaten zeigten, dass der Stromfluss<br />
blockiert wird, solange die Spins parallel angeordnet sind, während bei<br />
entgegengesetzter Ausrichtung der winzigen Magnete der Strom ungehindert<br />
fließt. Mit dieser grundlegenden Erkenntnis könnten organische Solarzellen<br />
weiter verbessert werden, zum Beispiel durch die Entwicklung neuer Kunststoffe<br />
mit besonderen Spineigenschaften.<br />
Den vollständigen Artikel lesen Sie unter g www.helmholtz.de/gb11-stromverlust<br />
die ProGramme<br />
in der förderPeriode 2010 – 2014<br />
Für die zweite Förderperiode haben die <strong>Helmholtz</strong>-Zentren<br />
im Forschungsbereich Energie ihre Strategie nachjustiert und<br />
erweitert, um den großen Herausforderungen zu begegnen.<br />
Insbesondere wird die Energieforschung in der <strong>Helmholtz</strong>-<strong>Gemeinschaft</strong><br />
in Zukunft nicht nur auf Stromerzeugung fokussieren,<br />
sondern alle Energieformen werden über die gesamte<br />
Prozesskette betrachtet, um damit eine systemische Gesamtoptimierung<br />
vorantreiben zu können.<br />
das Programm erneuerbare energien<br />
Der Themenkatalog wird erweitert: Zur Stromerzeugung aus<br />
Sonnenenergie und Geothermie kommen Forschungsvorhaben<br />
zu Biomasse und solarer Brennstofferzeugung. Die<br />
Forschung in der Photovoltaik verfolgt weiterhin die Entwicklung<br />
von Dünnschicht-Solarzellen, um den Wirkungsgrad<br />
bei geringstem Material- und Energieaufwand nahe an seine<br />
theoretischen Grenzen zu führen. Solarthermische Kraftwerke<br />
im Sonnengürtel der Erde könnten ab etwa dem Jahr 2030<br />
wesentliche Beiträge zur weltweiten Stromerzeugung leisten.<br />
Schon seit einigen Jahren werden kommerzielle Solarkraftwerke<br />
gebaut, allerdings mit konservativen technologischen<br />
Ansätzen. Die Markteinführung neuer Technologien erfordert<br />
weitere Kostensenkungen. Langfristig sollten konzentrierende<br />
Solarsysteme über thermische Prozesse auch solare<br />
Brennstoffe erzeugen.<br />
Der geologische Untergrund in Deutschland bietet das Potenzial,<br />
Wärme und Strom zu erzeugen. Die Geothermie-Forschung<br />
bündelt die Kompetenzen der beteiligten Zentren, um<br />
optimale technologische Lösungsansätze zu entwickeln. In<br />
Groß-Schönebeck werden Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit<br />
geothermischer Stromerzeugung untersucht.<br />
In der zweiten Generation wird die energetische Nutzung von<br />
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