Forschungsprojekte, Forschungs- / Wissenstransfer

Prof. Yana Vaynzof, Direktorin des Instituts für Neuartige Elektronik-Technologien am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden, wurde vom Europäischen Forschungsrat (ERC) ein Proof-of-Concept-Grant für das Projekt „High-Speed Vapour Deposition of Metal Halide Perovskites for Scalable Applications (SpeedUp)“ bewilligt. Damit erhält sie die Möglichkeit, neue und notwendige Methoden zur schnellen Abscheidung von Metallhalogenid-Perowskiten zu entwickeln, um deren Integration in industrielle optoelektronische Anwendungen wie die Photovoltaik voranzutreiben.
Angesichts des weltweit steigenden Energiebedarfs ist die Entwicklung nachhaltiger erneuerbarer Energietechnologien von zentraler Bedeutung. Yana Vaynzof forscht an neuartigen photovoltaischen Technologien auf Basis von Metallhalogenid-Perowskiten und konzentriert sich dabei besonders auf die Herausforderungen, die deren breite Anwendung bislang verhindern. Ihr aktueller ERC Consolidator Grant fokussiert sich auf die Abscheidung von Perowskiten aus der Dampfphase, eine lösungsmittelfreie, skalierbare Methode mit zahlreichen Vorteilen. Derzeitige dampfbasierte Verfahren erreichen jedoch nur sehr niedrige Abscheidungsraten von etwa 1 bis 10 Nanometern pro Minute, was eine erhebliche Hürde für die kommerzielle Nutzung darstellt. Um diese Einschränkung zu überwinden, entwickelt Yana Vaynzof gemeinsam mit ihrem Team neue Abscheideverfahren für Metallhalogenid-Perowskite, die deutlich schneller sind. Für die Weiterentwicklung eines dieser Verfahren erhält sie nun einen Proof-of-Concept-Grant in Höhe von 150.000 Euro über eine Laufzeit von 18 Monaten vom Europäischen Forschungsrat.
Im Rahmen des SpeedUp-Projekts soll mittels Elektronenstrahlverdampfung die schnelle Abscheidung hochwertiger Metallhalogenid-Perowskit-Schichten aus einer einzigen Quelle umgesetzt werden. Ziel ist es, ein neues Abscheideverfahren zu entwickeln und zu erproben, das Schichten mit Abscheidungsraten von bis zu 500 Nanometern pro Minute herstellen kann, ohne die Qualität der Perowskit-Schichten oder die Leistung der Solarzellen zu beeinträchtigen. In Kombination mit einer Analyse der technologischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen soll damit die Grundlage für eine schnelle und skalierbare industrielle Herstellung von Metallhalogenid-Perowskiten geschaffen werden.
„Unsere ersten Untersuchungen zeigen, dass sich hochwertige Perowskit-Schichten mithilfe der Elektronenstrahlverdampfung bereits mit Raten von rund 100 Nanometern pro Minute herstellen lassen. Diese Ergebnisse machen deutlich, dass dieses Verfahren großes Potenzial hat, die hohen, für die industrielle Anwendung erforderlichen Abscheidungsraten zu erreichen. Damit könnte die Herstellung von Perowskit-Solarzellen deutlich schneller und kosteneffizienter werden und ihre Industrialisierung entscheidend vorangebracht werden.“ erläutert Vaynzof.
Der ERC Proof-of-Concept-Grant ist eine Förderlinie des Europäischen Forschungsrats für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die bereits eine ERC-Förderung erhalten haben. Mit der 150.000 Euro dotierten Förderung soll das Innovationspotenzial ihrer Forschung geprüft und der Übergang in Richtung praktischer Anwendung oder Marktreife unterstützt werden. Für Prof. Vaynzof ist es bereits der dritte ERC-Grant – nach dem früheren ERC Starting Grant und dem derzeit laufenden ERC Consolidator Grant .

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Wissenschaftlicher Ansprechpartner:
Prof. Dr. Yana Vaynzof y.vaynzof@ifw-dresden.de