Im Rahmen eines ambitionierten Forschungsprojekts widmet sich die Technische Universität Ilmenau der Untersuchung der Nachhaltigkeit von hocheffizienten Energiematerialien. Durch den Einsatz solcher Materialien kann der Wirkungsgrad von Solarzellen im Vergleich zu herkömmlichen Siliziumsolarzellen erheblich gesteigert werden. Gleichzeitig wird angestrebt, die Bereitstellung regenerativer Energie auf ressourcenschonende, ökologisch verträgliche und wirtschaftliche Weise zu gestalten. Das interdisziplinäre Team der TU Ilmenau arbeitet dabei eng mit dem renommierten Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE zusammen und wird von einem Industriebeirat begleitet. Das Projekt „SustEnMat“ wird von der Carl-Zeiss-Stiftung großzügig mit fast fünf Millionen Euro für fünf Jahre unterstützt und zielt darauf ab, die nachhaltige Nutzung natürlicher Ressourcen voranzutreiben.
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Innovatives Forschungsprojekt: Ressourcenschonende Solarenergie durch neue Materialien
Im Rahmen des SustEnMat-Projekts der Technischen Universität Ilmenau liegt der Fokus auf der Reduzierung und möglichen Ersetzung von kritischen Materialien, die selten oder giftig sind. Dies soll durch den verstärkten Einsatz von Aluminium und Phosphor erreicht werden. Besonders wichtig ist die Optimierung von Halbleitertechnologien für Tandem- und Mehrfachsolarzellen, um eine ressourcenschonendere, umweltfreundlichere und wirtschaftlichere Nutzung hocheffizienter Solarenergie zu ermöglichen. Herkömmliche Siliziumsolarzellen weisen suboptimale Eigenschaften auf, während III-V-Verbindungshalbleiter ausgezeichnete Eigenschaften für opto-elektronische Bauelemente besitzen. Diese ermöglichen nicht nur hohe Effizienzwerte bei Solarzellen, sondern auch die direkte solare Erzeugung von Wasserstoff und die Umwandlung von Kohlendioxid in solare Brennstoffe. Es ist jedoch zu beachten, dass die in diesen Verbindungshalbleitern enthaltenen Elemente wie Indium, Gallium und Germanium rar sind und die Elemente Arsen und Antimon giftig und gesundheitsgefährdend sind.
Reduzierung von seltenen und giftigen Materialien in der Energieerzeugung
Das SustEnMat-Projekt der TU Ilmenau treibt Innovationen im Bereich hoch effizienter Photovoltaik, Wasserstofferzeugung und Synthese chemischer Energieträger voran. Die Forschung konzentriert sich auf die Minimierung des Material- und Energieeinsatzes in der Produktion, um eine nachhaltigere Energieerzeugung zu ermöglichen. Durch den verstärkten Einsatz von Aluminium und Phosphor sollen seltene und giftige Materialien reduziert oder ersetzt werden, was zu einer ökologisch verträglicheren Kreislaufwirtschaft führt. Das interdisziplinäre Team der TU Ilmenau, bestehend aus Experten verschiedener Fachbereiche, arbeitet daran, die Halbleitertechnologie weiterzuentwickeln und die Effizienz von Solarzellen zu maximieren.
Carl-Zeiss-Stiftung ermöglicht Fortschritt in der nachhaltigen Energieerzeugung
Die Unterstützung des SustEnMat-Projekts durch die Carl-Zeiss-Stiftung ist Teil des Engagements der Stiftung, wissenschaftliche Durchbrüche zu fördern. Die Stiftung, eine der ältesten und größten privaten wissenschaftsfördernden Stiftungen in Deutschland, fördert sowohl grundlegende als auch angewandte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen. Durch ihre finanzielle Unterstützung ermöglicht die Stiftung die Umsetzung innovativer Forschungsprojekte wie SustEnMat, die den Fortschritt in der nachhaltigen Energieerzeugung vorantreiben sollen.
SustEnMat-Projekt minimiert Material- und Energieeinsatz für nachhaltige Energieerzeugung
Das Forschungsprojekt SustEnMat der Technischen Universität Ilmenau fokussiert vielversprechende Ansätze, um den Wirkungsgrad von Solarzellen durch den Einsatz nachhaltiger Materialien zu erhöhen. Durch die gezielte Reduzierung seltener und giftiger Elemente wie Indium, Gallium und Arsen wird nicht nur die ökologische Verträglichkeit verbessert, sondern auch die Wirtschaftlichkeit der regenerativen Energieerzeugung gesteigert. Die enge Zusammenarbeit zwischen der TU Ilmenau, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Industriebeirat ermöglicht es, innovative Technologien im Bereich höchsteffizienter Photovoltaik zu entwickeln und gleichzeitig den Materialeinsatz und Energieverbrauch in der Produktion zu minimieren. Dank der großzügigen Unterstützung der Carl-Zeiss-Stiftung kann das SustEnMat-Projekt seine Ziele weiterverfolgen und somit einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energiezukunft leisten.
