Die Technische Universität Ilmenau hat mit dem Forschungsprojekt „SustEnMat“ ein ehrgeiziges Vorhaben gestartet, um die Nachhaltigkeit von hocheffizienten Energiematerialien zu erforschen. Durch den verstärkten Einsatz solcher Materialien können Solarzellen einen deutlich höheren Wirkungsgrad erzielen als herkömmliche Siliziumsolarzellen. Gleichzeitig wird angestrebt, die Bereitstellung regenerativer Energie ressourcenschonend, ökologisch verträglich und wirtschaftlich zu gestalten. Die enge Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und die Unterstützung durch die Carl-Zeiss-Stiftung ermöglichen eine ganzheitliche Forschung für eine nachhaltigere Nutzung natürlicher Ressourcen.
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Halbleitertechnologien optimieren: Nachhaltigere Solarenergie ermöglichen
Das SustEnMat-Projekt der Technischen Universität Ilmenau ist bestrebt, den Einsatz von kritischen Materialien, die selten oder giftig sind, zu reduzieren oder durch den verstärkten Einsatz von Aluminium und Phosphor zu ersetzen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der Optimierung von Halbleitertechnologien für Tandem- und Mehrfachsolarzellen, um eine nachhaltigere, umweltfreundlichere und wirtschaftlichere Nutzung hocheffizienter Solarenergie zu ermöglichen. Herkömmliche Siliziumsolarzellen weisen suboptimale Eigenschaften auf, während III-V-Verbindungshalbleiter exzellente Eigenschaften für opto-elektronische Bauelemente aufweisen. Diese ermöglichen nicht nur hohe Effizienzwerte bei Solarzellen, sondern auch die direkte solare Erzeugung von Wasserstoff und die Umwandlung von Kohlendioxid in solare Brennstoffe. Allerdings sind die in diesen Verbindungshalbleitern enthaltenen Elemente wie Indium, Gallium und Germanium rar und die Elemente Arsen und Antimon giftig und gesundheitsgefährdend.
Nachhaltige Energieerzeugung: SustEnMat-Projekt optimiert Material- und Energieeinsatz
Im Rahmen des SustEnMat-Projekts der TU Ilmenau werden Innovationen im Bereich hoch effizienter Photovoltaik, Wasserstofferzeugung und Synthese chemischer Energieträger vorangetrieben. Die Forschung konzentriert sich darauf, den Material- und Energieeinsatz in der Produktion zu minimieren und so eine nachhaltigere Energieerzeugung zu ermöglichen. Durch den verstärkten Einsatz von Aluminium und Phosphor sollen seltene und giftige Materialien reduziert oder sogar ersetzt werden, was zu einer ökologisch verträglicheren Kreislaufwirtschaft führt. Das interdisziplinäre Team der TU Ilmenau, das aus Experten verschiedener Fachbereiche besteht, arbeitet daran, die Halbleitertechnologie weiterzuentwickeln und die Effizienz von Solarzellen zu maximieren.
Förderung von innovativen Forschungsprojekten für nachhaltige Energieerzeugung
Das SustEnMat-Projekt wird von der Carl-Zeiss-Stiftung finanziell unterstützt, um den Fortschritt in der nachhaltigen Energieerzeugung voranzutreiben. Als eine der ältesten und größten privaten wissenschaftsfördernden Stiftungen in Deutschland fördert die Carl-Zeiss-Stiftung sowohl Grundlagenforschung als auch angewandte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen. Die finanzielle Unterstützung der Stiftung ermöglicht die Umsetzung innovativer Forschungsprojekte wie SustEnMat, die darauf abzielen, wissenschaftliche Durchbrüche zu erzielen und die nachhaltige Energieerzeugung voranzutreiben.
Interdisziplinäre Zusammenarbeit treibt Innovationen in Photovoltaik voran
Das Forschungsprojekt SustEnMat der Technischen Universität Ilmenau hat vielversprechende Ansätze entwickelt, um den Wirkungsgrad von Solarzellen durch den Einsatz nachhaltiger Materialien zu steigern. Indem seltene und giftige Elemente wie Indium, Gallium und Arsen reduziert werden, wird nicht nur die ökologische Verträglichkeit verbessert, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der Nutzung regenerativer Energie erhöht. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen der TU Ilmenau, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Industriebeirat ermöglicht es, innovative Lösungen im Bereich hoch effizienter Photovoltaik voranzutreiben und den Material- und Energieverbrauch in der Produktion zu minimieren. Das SustEnMat-Projekt wird mit einer finanziellen Unterstützung von fast fünf Millionen Euro für fünf Jahre von der Carl-Zeiss-Stiftung gefördert und zielt darauf ab, eine nachhaltigere Nutzung natürlicher Ressourcen zu erreichen.
