Vom Chaos zur Ordnung
Manche Materialien entfalten ihr Potenzial erst, wenn ihre innere Struktur in die richtige Richtung zeigt.
Genau darum geht es in diesem Projekt: Antimon-Chalkogenide sind ungiftige, vergleichsweise günstige Halbleiter und interessant für Solarzellen, Photonik und Datenspeicher. Die Eigenschaften dieser Materialien hängen jedoch stark davon ab, wie ihre kristallinen Bänder ausgerichtet sind.
Bisher lässt sich diese Ordnung nur begrenzt kontrollieren. Das Team der Universität Stuttgart untersucht deshalb, ob statische oder wechselnde elektrische Felder die Kristallbildung gezielt steuern können. Dafür werden zunächst amorphe Schichten hergestellt und anschließend unter verschiedenen Feldbedingungen kristallisiert. Danach prüfen die Forschenden, ob sich die gewünschte Ausrichtung tatsächlich einstellt und wie sich elektrische, optische und strukturelle Eigenschaften verändern. Als Anwendungstest sollen die Schichten in Dünnschichtsolarzellen integriert werden.
Der Ansatz eröffnet Perspektiven für effizientere Solarzellen, besser steuerbare optoelektronische Bauteile und neue Speichertechnologien. Zugleich liefert das Projekt Grundlagenwissen darüber, wie sich Kristallwachstum in richtungsabhängigen Materialien gezielt beeinflussen lässt.
Arbeitsgruppe Hocheffiziente Solarzellen am Institut für Photovoltaik
