PV-„Arbeitspferd“ erstmals mit Perowskit zu Tandem kombiniert

Wirkungsgrad bis 29,5 % möglich

Die Massenfertigung von Silizium-Solarzellen nutzt so genannte PERC-Zellen als „Arbeitspferde“ der Photovoltaik. Nun haben zwei Teams vom Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie HZB und dem Institut für Solarenergie-Forschung in Hameln (ISFH) gezeigt, dass solche Standard-Silizium-Zellen als Basis für Tandemzellen mit Perowskit-Topzellen geeignet sind. Aktuell liegt der Wirkungsgrad der Tandemzelle zwar noch unterhalb dem von optimierten PERC-Zellen allein, könnte aber durch gezielte Optimierungen rasch auf bis zu 29,5 % gesteigert werden. Die Forschung wurde im Rahmen eines Verbundprojekts durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. (Foto: Tandem: Perowskit-Topzelle auf Standard-Silizium-Zelle – © Silvia Mariotti / HZB) weiterlesen…

„Wie durch einen riesigen Fahrstuhl“

Neue rasante Wege ozonschädigender Substanzen in die Stratosphäre


Neue Ergebnisse von Atmosphärenphysikern der Bergischen Universität Wuppertal belegen einer Medienmitteilung vom 17.02.2022 zufolge erstmals durch direkte Beobachtung, dass kurzlebige organische Chlorverbindungen, die hauptsächlich in Asien produziert und in die Atmosphäre abgegeben werden, im Sommer durch den asiatischen Monsun auf über 14 Kilometer Höhe katapultiert und dann global in der unteren Stratosphäre weiter verteilt werden, wo sie zum Abbau der Ozonschicht beitragen. (Foto: Forschungsflugzeug HALO – © Valentin Lauther, uni-wuppertal.de) weiterlesen…

Power-to-Chemicals: CO2 als Rohstoff nutzen

Zementindustrie mit CCU klimaneutral gestalten

In der Zementindustrie ist Kohlenstoffdioxid ein unvermeidbares Nebenprodukt: Es entsteht beim Brennen von Calciumcarbonat zu Calciumoxid und wird anschließend freigesetzt. Dadurch trägt die Zementindustrie momentan zu vier bis acht Prozent der globalen CO2-Emissionen bei. Im neu gestarteten Verbundprojekt „CO2-Syn“ arbeiten Partner aus Industrie und Wissenschaft an einer Alternative. Sie setzen auf „Carbon Capture and Utilization“ (CCU), um das CO2 aufzufangen und stofflich zu nutzen – zum Beispiel zur Herstellung von Basischemikalien wie Olefinen und höheren Alkoholen. weiterlesen…

Lithium-Schwefel-Akkus: Erste multimodale Analyse im Pouchzellenformat

Auswirkung des Elektrolyten auf Bildung unerwünschter Schwefelpartikel und Polysulfide

Lithium-Schwefel-Akkus (Li/S) haben deutlich höhere Energiedichten als konventionelle Lithium-Ionen-Akkus, altern allerdings sehr rasch. Nun hat ein Team am Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) erstmals Li/S-Akkus im industrierelevanten Pouchzellen-Format) mit unterschiedlichen Elektrolyten untersucht. An der Studie waren auch Teams der TU Dresden sowie des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik IWS beteiligt. Die Untersuchung wurdeopen access in Advanced Energy Materials publiziert. (Grafik: Radiografien Li-S-Akku im Test – © R. Müller, S. Risse, HZB) weiterlesen…

Sor­ge um den deut­schen Wald

Baumverluste erheblich höher als angenommen

Gesunde Bäume tragen eine satte dichte Krone. Beim Spazierengehen durch den Wald fällt jedoch auf, dass die grünen Dächer insgesamt recht licht sind. In den letzten Jahren zeigen sich auch vermehrt kahlgeschlagene Flächen. Wälder sind unsere grüne Lunge, bilden Lebenraum für eine reiche Tier- und Pflanzenwelt, liefern Nutzholz und schützen vor Überflutungen und Hangrutschungen. Wie groß ist also der Verlust durch abgestorbene und entnommene Bäume? DLR-Forscher des Earth Observation Center (EOC)in Oberpfaffenhofen machten mit den Erdbeobachtungs-Satelliten Sentinel-2 und Landsat-8 erstmals das Ausmaß der Schäden sichtbar. weiterlesen…

Intelligentes Energiemanagement mit digitalem Prozesspass

Projekt OekoProOF entwickelt System für Steuerung von Strom- und Abwärmeeffizienzen in Hochtemperatur-Produktionsprozessen

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert seit 16.02.2022 das Projekt OekoProOf – „Intelligente oekonomische & oekologische Ressourceneffizienzsteuerung mittels digitalem Prozesspass“. Das Vorhaben beschäftigt sich mit einem neuen Ansatz für Industriebetriebe, bei dem durch intelligentes Energiemonitoring und -management bedarfsgerecht Ressourcen transparent und effizient Prozessen zugeordnet werden können. Ziel ist es, ein IT-System zu entwickeln, das branchenübergreifend eingesetzt werden kann. Das August-Wilhelm Scheer Institut, Wegener Härtetechnik GmbH, KRAFTBLOCK GmbH und das Institut für Betriebs- und Technologiemanagement am Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier starten das Projekt ab Januar 2022 mit einer Laufzeit von drei Jahren. weiterlesen…

Klimakrise: Worauf sich die Welt vorbereiten sollte

Der nächste IPCC-Teilbericht zeigt, wie wir uns an den Klimawandel anpassen müssen

Das Klima wird sich weiter aufheizen, Wetterextreme werden künftig häufiger auftreten. Wie schwerwiegend die Folgen sind, hängt allerdings auch davon ab, wie gut die Welt darauf vorbereitet ist. Dazu muss man Klima, Natur und Mensch zusammen denken, zeigt der neueste Beitrag zum Sechsten IPCC-Sachstandsbericht, schreibt Christian Mihatsch auf der Internetseite der Helmholtz-Klima-Initiative. Am 28.02.2022 wird der Bericht veröffentlicht. (Foto: Überschwemmung in Marienthal, Dernau – © mit freundlicher Genehmigung HwK Koblenz) weiterlesen…

Batterie, so groß wie ein Salzkorn

Kleinste Batterie der Welt kann Computer in Staubkorngröße antreiben

Ein Forschungsteam unter Federführung der TU Chemnitz hat unter Beteiligung des IFW Dresden und des Changchun Instituts für Angewandte Chemie am 19.02.2022 eine anwendungsnahe Methode für ein bisher ungelöstes Problem der Mikroelektronik vor – veröffentlicht open access in Advanced Energy Materials.(Bild: Kleinste Batterie der Welt – kleiner als ein Salzkorn – Grafik © bilder.tu-chemnitz.de/IFW Dresden) weiterlesen…

So lange dauert die Freisetzung eines Elektrons

Einsteins photoelektrischer Effekt

Wenn Licht auf Material fällt, können daraus Elektronen freigesetzt werden – der photoelektrische Effekt. Auch wenn dieser Effekt bereits bei der Entwicklung der Quantentheorie eine wichtige Rolle spielte, birgt er immer noch Geheimnisse: Bislang war nicht klar, wie schnell diese Freisetzung in Molekülen vonstattengeht. Jonas Rist, Doktorand in einem internationalen Forschungsteam am Institut für Kernphysik der Goethe-Universität Frankfurt, konnte dieses Rätsel einer Medienmitteilung samt Veröffentlichung in Nature Communications zufolge mithilfe eines sogenannten COLTRIMS-Reaktionsmikroskops nun lösen: Sie geschieht rasend schnell innerhalb weniger Attosekunden, also milliardstel milliardstel Sekunden. weiterlesen…

Mechanismen des atomaren Energietransports in der Quantenwelt entschlüsselt

Forscherteam der TU Kaiserslautern

Der Transport von Energie zwischen Atomen und Molekülen ist Grundlage allen Lebens. Er basiert auf zwischenatomaren Kräften, der sogenannte Dipol-Dipol-Wechselwirkung. Der Arbeitsgruppe von Prof. Herwig Ott an der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) ist es einer Medienmitteilung vom gelungen, einen solchen Transportmechanismus in einem ungeordneten System nachzubilden.(Foto: Ultrakalte Atomwolke aus Rubidiumatomen, die in diesem Experiment Verwendung finden: Zu sehen ist die Fluoreszenz, die während der Laserkühlung entsteht – © AG Ott, TU Kaiserslautern) weiterlesen…