Der Fachbereich Physik ist sich seiner gesamtgesellschaftlichen Verantwortung bewusst und fördert die Forschung zu Themen mit Nachhaltigkeitsbezug.

Es gibt zurzeit eine Reihe von Arbeitsgruppen, die Grundlagenforschung zu solchen Themen wie erneuerbare Energien und energieeinsparende Treibstoffe und Materialien betreiben:

• AG Behrends: Organische-Radikale-Batterien, organische Solarzellen
• AG Bittl: Einsatz von EPR-Spektroskopie zur Erkundung der Funktionsweise von Solarzellen
• AG Dau: Katalysatoren für die Produktion nicht-fossiler Brennstoffe, künstliche Photosynthese
• AG Heyne: Lichtinduzierte Wasserstoffproduktion ‚SunHy‘
• AG Lips (HZB): Halbleiter und organische Materialien für die Umwandlung und Speicherung von Solarenergie
• AG Roldán-Cuenya (FHI): Entwicklung von Elektrokatalysatoren zur wirtschaftlichen Produktion von Brenn- und Wertstoffen aus Wasser und CO2

AG Behrends

Organische-Radikale-Batterien, organische Solarzellen

Unsere Arbeitsgruppe entwickelt Magnetresonanz-basierte Charakterisierungsmethoden und nutzt diese, um Eigenschaften von Materialien für Energiekonversion und Energiespeicherung zu untersuchen.

Ziel unserer Forschungsaktivitäten auf dem Gebiet neuartiger und nachhaltiger Batterien ist insbesondere die Erarbeitung eines grundlegenden Verständnisses von Redox-Prozessen, die an den Elektroden in “Organic Radical Batteries” auftreten. Zu diesem Zweck entwickeln und verwenden wir maßgeschneiderte Analysetechniken auf der Basis von Elektronen-Paramagnetischer Resonanz-Spektroskopie.

Wir beschäftigen uns zudem mit Ladungstransfer und Ladungstransport in organischen Solarzellen. Unser Ziel ist es, wirkungsgradlimitierende Verlustmechanismen zu identifizieren und Strategien zur Herstellung von zukünftigen, effizienteren Solarzellen zu entwickeln. Unter anderem nutzen wir die Methode der Elektrisch Detektierten Magnetischen Resonanz-Spektroskopie, um den Zusammenhang zwischen spinabhängigen Prozessen auf molekularer Ebene und dem Fotostrom von Solarzellen zu untersuchen.

AG Behrends

AG Bittl

Einsatz von EPR-Spektroskopie zur Erkundung der Funktionsweise von Solarzellen

Informationen in Arbeit

AG Bittl

AG Dau

Katalysatoren für die Produktion nicht-fossiler Brennstoffe, künstliche Photosynthese

Informationen in Arbeit

AG Dau

AG Heyne

Lichtinduzierte Wasserstoffproduktion ‚SunHy‘

Deutsch-französisches Forschungsprojekt

Um den Klimawandel zu bekämpfen, muss die Energieerzeugung nachhaltig werden, zum Beispiel durch eine ökologisch saubere und effiziente Erzeugung von Wasserstoff. Eine geeignete Methode ist die photochemische Wasserspaltung: Sie bietet eine unglaubliche Möglichkeit, sowohl Wasserstoff als auch Sauerstoff aus der unerschöpflichen Sonnenenergie zu gewinnen.

Im Projekt SunHy zielen wir darauf ab, effiziente, kostengünstige photoaktive Systeme für die photokatalytische Protonenreduktion zu entwickeln, indem wir den Ansatz der Natur in Blättern nachahmen.

Wir schlagen vor, Lösungen zu erforschen, die auf metallorganischen Photosystemen basieren, die nur in der Erde vorkommende Elemente wie Eisen und Kobalt für die Lichtsammlung bzw. Redoxkatalyse enthalten.

Das erwartete Ergebnis des SunHy-Projekts ist eine neue Klasse von rational konzipierten photokatalytischer Moleküle für die energieeffiziente Erzeugung von Wasserstoff, die den den Weg für langfristige praktische Anwendungen im großen Maßstab zu ebnen, zum Beispiel für den Einsatz von Brennstoffzellen für die automobile Langstreckenmobilität.

AG Heyne

AG Lips (HZB)

Halbleiter und organische Materialien für die Umwandlung und Speicherung von Solarenergie

Informationen in Arbeit

AG Lips

AG Roldán-Cuenya (FHI)

Entwicklung von Elektrokatalysatoren zur wirtschaftlichen Produktion von Brenn- und Wertstoffen aus Wasser und CO₂

Informationen in Arbeit

AG Roldán-Cuenya