MultiscaleSolar (Multiscale in Modelling and Validation for Solar Photovoltaics)

Ziele

MultiscaleSolar vereint theoretisches und experimentelles Know-how aus Industrie und Wissenschaft, um die europäische Forschungslandschaft auf dem Gebiet der Nanostrukturen voranzubringen. Das Projekt fördert aktiv Gendergerechtigkeit und begünstigt Nachwuchsforscher, indem es ihnen dabei hilft, ihre wissenschaftlichen Kompetenzen und Führungsqualitäten weiterzuentwickeln. Es ist das erste Projekt, das ein multiskalares Verständnis davon befördert, wie sich die Eigenschaften von Nanostrukturen auf optoelektronische Anwendungen auswirken. Der Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf Photovoltaik der dritten Generation.
 

Beschreibung

Nanostrukturen weisen einzigartige, genau bestimmbare Materialeigenschaften auf – mit einem enormen Potenzial für hochmoderne Optoelektronik. Dieses Potenzial kann bei der schwierigen Aufgabe helfen, Solarzellenkonzepte der nächsten Generation in der Praxis umsetzen. Doch dazu sind neue Ansätze für Multiskalenmodellierung und Charakterisierung nötig, die sowohl die Eigenheiten der Strukturen im Nanobereich berücksichtigen als auch deren Einfluss auf die Leistung optoelektronischer Bauelemente.

Um Fortschritte bei der Entwicklung solcher Ansätze zu fördern, knüpft das Projekt MultiscaleSolar ein neues Expertennetzwerk. Dieses Netzwerk vereint bereits bestehendes, isoliertes Wissen über Photovoltaik der nächsten Generation, indem es voneinander unabhängige Forschungsaktivitäten zusammenführt. Es liefert quantenmechanische Beschreibungen von elektronischen, optischen und Schwingungseigenschaften, mit denen sich mesoskopische Modelle für die Dynamik von Ladungsträgern, Photonen und Phononen in Nanostrukturen parametrieren lassen. So ermittelt das Forschernetzwerk effektive Materialparameter, die sich auf der Ebene der Bauelemente nutzen lassen. Dabei verifiziert es die Parameter in jedem Schritt experimentell.