Dr. Eva Unger: HyPerFORME

Eine zunehmende Nutzung von Sonnenlicht als Energiequelle erfordert die Entwicklung effizienterer Technologien. Das Projekt HyPerFORME befasst sich mit hybriden Perowskithalbleitern. Ihre Kombination mit herkömmlichen Solarmodulen ermöglicht neue Hochleistungssolarzellen.

Sogenannte hybride Metallhalogenid?Perowskite – kurz MHP – haben in den vergangenen Jahren einen revolutionären Einfluss auf die Photovoltaikforschung gehabt. Binnen kürzester Zeit konnten mit diesen Materialien sehr hohe Wirkungsgrade, ein Maß für die Qualität von Solarzellen, erzielt werden. Die MHP können aus einer Lösung organischer und anorganischer Salze hergestellt werden, weshalb diese Materialien ein Beispiel hybrider Funktionsmaterialien sind.


Schon in einem sehr frühen Stadium der Forschung stellt sich die Frage nach der technologisch?wirtschaftlichen Bedeutung dieser Solarzelltechnologie. Bedeutend könnten MHP vor allem für die Entwicklung kostengünstiger, hocheffizienter Stapelsolarzellen sein. Sie bauen auf etablierten Solarzelltechnologien wie Silizium auf. Die Herausforderung hierbei ist die Skalierung des Herstellungsverfahrens – also die Übertragung auf großflächige Anwendungen. Bislang funktioniert die MHP-Solarzellentechnologie auf eher kleinen Flächen. Hierzu bedarf es der technischen Weiterentwicklung skalierbarer Beschichtungsmethoden und der Optimierung solcher Verfahren.

Genau dies ist die Zielsetzung des „NanoMatFutur“-Projekts HyPerFORME von Frau Dr. Eva Unger. Die Nachwuchswissenschaftlerin entwickelt skalierbare Verfahren zur Beschichtung mit und der Herstellung von hybriden, MHP-basierten Solarzellen. Besonders interessant ist hierfür die sogenannte Schlitzdüsenbeschichtung. Bei diesem Verfahren können – ähnlich einem Druckvorgang – unterschiedliche Komponenten mit verschiedenen Materialeigenschaften nacheinander aufgetragen werden. So entstehen komplexe Bauteilstrukturen. Ein wichtiger Teil des Projekts ist dabei, den Beschichtungsvorgang während des Prozesses mit verschiedenen physikalischen Methoden zu untersuchen. Dies ermöglicht eine wissensbasierte Optimierung der Prozessbedingungen und die Weiterentwicklung des technischen Aufbaus.

Mit Kooperationspartnern aus Forschung und Wirtschaft strebt die Nachwuchsgruppe die Herstellung großflächiger Module an, die herkömmliche und MHP-basierte Solarzellen vereinen.

Nachwuchsgruppenleiterin Dr. Eva Unger

Frau Dr. Eva Unger studierte Chemie an der Universität Marburg und promovierte nach ihrem Diplom an der Universität in Uppsala (Schweden) zum Thema Hybride Photovoltaik. Nach einem Postdoc Aufenthalt an der Stanford Universität mit einem Stipendium der Marcus und Amalia Wallenberg Stiftung begann sie eine eigenständige Forscherkarriere an der Universität Lund (Schweden) und ist seit Januar 2016 über einen International Career Grant des schwedischen Wissenschaftsrates (Vetenskapsrådet) am Helmholtz Zentrum Berlin tätig. Seit März 2017 leitet sie am Helmholtz Zentrum Berlin für Materialien und Energie die Nachwuchsgruppe „Hybride Materialien Formierung und Skalierung".