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Nachhaltige Technologien

Titelbild.
Foto: Colourbox

Wie kann Physik zur sicheren, klimafreundlichen und ressourcenschonenden Energieversorgung der Zukunft beitragen? Wir arbeiten an Technologien, die genau das ermöglichen – von innovativen Solarmaterialien bis hin zu neuartigen Energiespeichern.

Ein Schwerpunkt liegt auf der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom: Wir erforschen Materialien und Konzepte für leistungsstarke und umweltfreundliche Solarzellen, insbesondere Perowskit-Tandemzellen. Im Fokus stehen nicht nur hohe Wirkungsgrade, sondern auch die Verwendung umweltverträglicher, verfügbarer und energieeffizient herstellbarer Materialien - für echte Nachhaltigkeit, die über technische Effizienz hinausgeht und Rebound-Effekte bewusst mitdenkt.

Ebenso untersuchen wir die elektrochemische Umwandlung und Speicherung von Energie. Mit hochauflösenden Messmethoden - etwa aus der Elektronenmikroskopie - und theoretischen Modellen analysieren wir, wie sich Elektronen und Ionen in elektrochemischen Systemen bewegen, wie sich Grenzflächen verändern, und wie daraus langlebige, sichere und leistungsfähige Speicher entstehen.

Unsere Forschung zielt auf Lösungen, die sich in eine Kreislaufwirtschaft (Circular Economy) integrieren lassen - durch materialbewusste Entwicklung, Systemeffizienz und ein tiefes physikalisches Verständnis der zugrunde liegenden Prozesse.

Beteiligte Wissenschaftlerinnen und Wissenschafler mit Forschungsthemen

  • Jan Christoph Goldschmidt, AG Physik der Solar-Energiekonversion
    Herstellung, Charakterisierung und Modellierung von Perowskit-Solarzellen
  • Martin Koch, AG Halbleiterphotonik
    Entwicklung und Anwendung der Terahertz-Spektroskopie, z. B. Bestimmung des Wassergehalts von Pflanzen/Auffinden von Mikroplastik
  • Kerstin Volz, AG Funktionsmaterialien
    Strukturbestimmung von Batterie-Materialien mittels Elektronenstrahl-Mikroskopie; Wachstum von Laser-Materialien und Tandem-Solarzellen
  • Stefan Wippermann, AG Ab-initio Energiematerialien
    Ab-initio Molekulardynamik zu Elektrochmie, Batterien und Power-to-X

Verbundprojekte

Zugeordnete Studiengänge