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Photovoltaische Systeme

Wissenschaftliches Profil

Die Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von Halbleiter-Dünnschichten und Nanostrukturen insbesondere auf der Basis von Silizium und transparenten leitfähigen Oxiden für neuartige Bauelemente wie optische Sensoren und Solarzellen auf den verschiedensten Trägermaterialien kennzeichnet das Profil der Arbeitsgruppe Photovoltaische Systeme.

Ziel ist die Entwicklung und die Anwendung skalierbarer Technologien zur Herstellung und Modifikation von neuartigen Halbleiter-Dünnschichten und -Dünnschichtsystemen u. a. mit nanostrukturierten Oberflächen für ein breites Anwendungsspektrum insbesondere in der Medizin- und Umwelttechnik und im Bereich der Sicherheit.

Basis ist ein breites Spektrum von Beschichtungsverfahren wie CVD, PECVD, Elektronenstrahl-Bedampfung, Sputtern, ALD und Inkjet-Printing sowie nass-chemische Abscheidemethoden. Kombiniert mit Laserprozessen und nasschemischen Ätzverfahren werden Dünnschicht-Systeme und Strukturen sowie funktionale Oberflächen mit besonderen Eigenschaften für sensorische Anwendungen und die Energieerzeugung erhalten.

Laserkristallisierte Silizium-Dünnschicht
Dünnschicht-Solarzellen auf Textilien
Silizium-Nanowire-Array mit Kern-Hülle-Struktur

Forschungsthemen

  • Laserkristallisation, -dotierung und -modifikation von Silizium-Dünnschichten
  • Nanostrukturierung von Oberflächen für effektive Lichtstreuung und -absorption
  • Dünnschicht-Solarzellen auf Textilien und anderen Substraten (Glas & Low-Cost-Wafer & Folien)
  • Funktionale Beschichtungen von Einzelfasern, Geweben und Textilverbünden
  • Detektorkonzepte aus Silizium-Nanowire-Arrays mit Kern-Hülle-Strukturen
  • Laserprozesse für maßgeschneiderte Nanopartikel aus Metalllegierungen

Die Forschungsthemen der Arbeitsgruppe Photovoltaische Systeme basieren wissenschaftlich auf der Festkörperphysik, den Licht-Materie-Wechselwirkungen und der Nanotechnologie. Für die technologische Umsetzung kann die Arbeitsgruppe auf verschiedene Lasersysteme und vielfältige Beschichtungs- und Strukturierungsverfahren zurückgreifen.

Laserprozessierte Nanopartikel aus Metalllegierungen

Anwendungsbereiche

  • Energiegewinnung und energieautarke Systeme
  • Smart Textiles und e-Textiles
  • optische Detektionssysteme und Sicherheitsanwendungen
  • Hochleistungsbildsensoren für Licht, Strahlung und Partikel
  • Nanopartikel für plasmonische und katalytische Anwendungen

Das breite Anwendungsspektrum der Arbeitsgruppe Photovoltaische Systeme adressiert insbesondere Fragestellungen im Bereich der Umwelt- und Medizintechnik sowie im Bereich der Sicherheit.

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