Helmholtz-Gemeinschaft beteiligt sich mit 21 Mio. Euro
Forschungsprojekt in Jülich zur computergestützten Entwicklung neuer Werkstoffe
Das Forschungszentrum Jülich koordiniert ein Forschungsprojekt zur zeit-, aufwand- und ressourcensparenden computergestützten Entwicklung neuer Materialien für Dünnschichtsolarzellen und Hochtemperaturwerkstoffe.
Fünf Zentren der Helmholtz-Gemeinschaft fördern das Projekt von 2012 bis 2016 mit zusätzlichen 21 Mio. Euro.
Hitzebeständige Werkstoffe erlauben den Betrieb bei höheren Temperaturen, was den Wirkungsgrad erhöht. In Wechselwirkung von Computersimulationen und Experiment sollen sich dazu die elektronischen, mechanischen und thermischen Eigenschaften sowohl theoretisch modellieren als auch praktisch analysieren und optimieren lassen. Die Ergebnisse aus der Modellierung fließen dabei in die Materialentwicklung ein, umgekehrt ist es aber auch möglich, die Ergebnisse der Untersuchungen unter Lastbedingungen in die Modellbildung zurückfließen zu lassen, sodass sich die Berechnungen von Materialeigenschaften stetig verbessern.
»Wir können die Entwicklungszeiten neuer Materialsysteme deutlich verkürzen, wenn es gelingt, die Eigenschaften von Werkstoffen in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung und der Verarbeitung vorherzusagen und Werkstoffe mit den erforderlichen Eigenschaften maßzuschneidern«, sagt Prof. Harald Bolt vom Forschungszentrum Jülich, der die Aktivitäten im Portfoliothema koordiniert.
Ziel ist es, für die Dünnschichtphotovoltaik neue Materialsysteme als kostengünstige Alternative zu bisher eingesetzten Werkstoffen zu erforschen. Die Kombination unterschiedlicher Materialsysteme, die verschiedene Anteile des Sonnenlichtspektrums absorbieren, soll außerdem die Voraussetzung schaffen, Solarzellen mit sehr hohen Wirkungsgraden zu realisieren.
Die Entwicklung neuartiger Materialien als Schlüssel für Innovationen auf dem Energiesektor ist ein Kernelement der Hightech-Strategie der Bundesregierung. »Um den Umbau der Energieversorgung im vorgegebenen Zeitrahmen zu ermöglichen, ist es notwendig, die Entwicklungszeiten für neue Materialien deutlich zu verkürzen«, sagt Prof. Jürgen Mlynek, Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. Daher hat die Helmholtz-Gemeinschaft beschlossen, die Materialentwicklung für die zukünftige Energieversorgung als Portfoliothema bis 2016 verstärkt zu fördern. Danach wird die Forschung in die Programmorientierte Förderung integriert, mit der die Helmholtz-Gemeinschaft ihre Forschungsvorhaben finanziert.
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