Jülich / Erlangen, 31. Januar 2023 – Dr. Ian Marius Peters vom Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN), einer Außenstelle des Forschungszentrums Jülich, erhält einen der renommierten Consolidator Grants des Europäischen Forschungsrates ERC. Für das Projekt C2C-PV zur Entwicklung von Recyclingkonzepten für Solarmodule werden dem Wissenschaftler über einen Zeitraum von 5 Jahren rund 2 Millionen Euro Fördermittel zur Verfügung gestellt. Europaweit hatten sich über 2.200 Forschende in der aktuellen Ausschreibungsrunde des ERC beworben.
Aus erneuerbar auch nachhaltig machen: Das Projekt C2C-PV zielt darauf ab, die für Solarmodule verwendeten Materialien einem nachhaltigen Kreislauf zuzuführen – eben Cradle-to-Cradle (C2C). Recycling ist in der Europäischen Union zwar verpflichtend, aber in der Photovoltaik (PV) eine der größten kommenden Herausforderungen. Denn die heutigen Solarmodule sind auf eine möglichst lange Haltbarkeit ausgelegt. Erreicht wird diese durch einen integrierten Aufbau, der jedoch der Grund dafür ist, dass weltweit die meisten Module als Abfall auf der Müllhalde enden. Die wertvollen Materialien aus den Modulen am Ende ihres Lebens zurückzugewinnen ist jedoch aufwändig: Der Prozess heute besteht darin, das Modul zu schreddern, den Polymeranteil zu verbrennen und die übriggebliebenen Stücke nach Glas, Silizium und Metall zu sortieren. Viele dieser Materialien eignen sich dann nur noch für minderwertige Anwendungen und nicht für die zirkuläre Verwendung.
Für zirkuläres Recycling muss daher ein neuer Designansatz entwickelt werden. Module müssen nicht für die Ewigkeit, sondern für einen ewigen Kreislauf gemacht werden. Dieses neue Design zu entwickeln, das ist mit der Förderung aus Brüssel nun möglich. Dabei hat das Projekt nicht nur die Designentwicklung zum Ziel, sondern möchte darüber hinaus demonstrieren, dass die Herstellung eines vollständig zirkulär recycelbaren Moduls möglich ist. „Hat das Projekt Erfolg, dann kann es dazu beitragen, mehr als 50 Millionen Tonnen an elektronischem Müll zu vermeiden. Damit könnten erneuerbare Energien zu nachhaltigen Energien weiterentwickelt werden“, so Projektleiter Peters.
„Ein toller persönlicher Erfolg und eine Bestätigung der hervorragenden Arbeit des Wissenschaftlers“, sagt Institutsdirektor Prof. Christoph Brabec. „Ian Marius Peters darf zu Recht stolz auf diese personengebundene Förderung des ERC sein. Sie ist eine echte Auszeichnung für seine innovative und exzellente Forschungsleistung. Das Vorhaben unterstützt unsere Forschungsstrategie in idealer Weise und stellt sicher, dass das HI ERN an der Spitze der Photovoltaikforschung bleibt. Wir hier am HI ERN freuen uns alle sehr mit ihm.“
Dr. Ian Marius Peters promovierte 2009 in Physik an der Albert-Ludwigs-Universität in Freiburg mit einer Arbeit zu Photonischen Konzepten für Solarzellen. In seiner bisherigen Laufbahn forschte er in leitenden Positionen an verschiedenen renommierten Einrichtungen, u.a. als Projektleiter am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, als Gruppenleiter im Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS) und am Massachusetts Institute of Technology (MIT) als Teamleiter „Systems on Silicon“.
Seit 2019 leitet er die Forschungsgruppe „High Throughput Characterization and Modeling“ am Helmholtz-Institut Erlangen-Nürnberg für Erneuerbare Energien (HI ERN), einer Außenstelle des Forschungszentrums Jülich.
Seit mehr als 18 Jahren in der Photovoltaik-Forschung tätig, hat er mehr als 250 Beiträge in Fachzeitschriften und auf wissenschaftlichen Konferenzen veröffentlicht. Zu seinen Fachgebieten gehören die Grundlagen der Photovoltaik, die Entwicklung von Solarstromsystemen, die Kostenmodellierung von Solarzellen und die Modellierung von Geräten.
Im Jahr 2021 wurde Peters mit dem Hamakawa-Preis für herausragende Forschungs- und technologische Leistungen sowie Kreativität im Bereich der PV-Energieumwandlung ausgezeichnet.
Mit den Consolidator Grants fördert der Europäische Forschungsrat herausragende Projektvorschläge von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern zwischen 7 und 12 Jahren nach der Promotion. Der Consolidator Grant liegt damit unter den Fördermittel-Linien des ERC zwischen den Starting Grants, die an Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler am Karrierebeginn vergeben werden, und den Advanced Grants für etablierte Forschende. Die personengebundenen Förderungen gelten als die prestigeträchtigsten Auszeichnungen der europäischen Forschungslandschaft. Die Anträge werden ausschließlich nach dem Kriterium der wissenschaftlichen Exzellenz beurteilt. Bei den mehrstufigen Auswahlverfahren ist die Konkurrenz groß: In der aktuellen Ausschreibungsrunde gab es über 2.200 Bewerbungen. Europaweit bewilligte der ERC diesmal 321 Consolidator Grants mit einer Gesamtsumme von 657 Millionen Euro.
Zur Forschungsgruppe von Dr. Ian Marius Peters "Hochdurchsatz Charakterisierung und Modellierung für die PV"
Zur Website des European Research Council
Zur Pressemeldung des European Research Council (in Englisch)
Gruppenleiter "Hochdurchsatz Charakterisierung und Modellierung für die PV"
Druckbare organische Solarzellen weisen bislang noch eine geringere Leistung und kürzere Lebensdauer als herkömmliche Solarzellen auf. Forschende des HI ERN haben nun in Computersimulationen einen neuen Ansatz entwickelt, um das zu ändern.
Fachmagazin "Sonnenergie" befasst sich in seiner aktuellen Ausgabe mit der von HI ERN-Forschenden entwickelten neuen Methode, PV-Rückseitenfolien zerstörungsfrei im Feld bestimmen zu lassen.
Akzeptorschichten aus Oligomeren können die Leistung organischer Solarzellen steigern und zugleich eine lange Lebensdauer gewährleisten. Das haben Forschende des HI ERN und der FAU in aufwändigen Laborexperimenten bewiesen. Ihre Erkenntnisse haben die Forschenden im renommierten Fachjournal „Nature Energy” veröffentlicht.
In der aktuellen Studie wurde untersucht, wie sich die Fortschrittsrate in der Photovoltaiktechnologie auf wirtschaftliche Entscheidungen bei der Planung von Photovoltaikanlagen, die Einführung bahnbrechender Technologien und das Treibhausgaseinsparpotenzial von PV-Modulen auswirkt.
Damit Photovoltaik-Anlagen erfolgreich arbeiten können, müssen sie über ihre gesamte Lebensdauer optimale Erträge erzielen. HI ERN-Forschende haben nun einen neuen Ansatz entwickelt, mit dem es unabhängig von Wetterdaten möglich ist, unzureichende Leistung zu erkennen und zu quantifizieren.
