Bildgebende optisch detektierte magnetische Resonanz von Halbleiter-Materialien für Solarzellen mit direkter Bandlücke

• Antragsteller: Professor Dr. Dieter Suter
• Fachliche Zuordnung: Physikalische Chemie von Festkörpern und Oberflächen, Materialcharakterisierung
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397544606

In diesem Forschungsprojekt sollen zwei komplementäre Techniken entwickelt werden, mit denen Halbleitermaterialien mit direkter Bandlücke untersucht werden können. Damit wird es möglich sein, Prozesse, welche die Effizienz von Solarzellen begrenzen, genauer zu verstehen und damit längerfristig zu einer Erhöhung der Effizienz von Solarzellen beizutragen. Die Techniken basieren auf der magnetischen Resonanz (Elektronenspin und Kernspin-Resonanz), verwenden aber optisches Pumpen zur Verstärkung der Spinpolarisation sowie optischen Nachweis der magnetischen Resonanz, um die Empfindlichkeit zu erhöhen und um räumliche Lokalisierung zu ermöglichen. Die Grundlagen dieser Technik sind in beiden Laboratorien vorhanden und werden im Rahmen dieses Projektes erweitert und für die vorgesehenen Messungen angepasst. Für die räumliche Auflösung sollen zwei komplementäre Ansätze verwendet werden: optische Mikroskopie mit unabhängigen Strahlengängen für Anregung und Nachweis, sowie Ortskodierung über die Larmorfrequenz mit Hilfe von gepulsten Feldgradienten. Die Resultate dieses Projektes sollen dazu beitragen, das langfristige Ziel von ökonomisch und ökologisch optimierten Solarzellen zu realisieren, welche mit der größtmöglichen Effizienz Licht in elektrische Energie umwandeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien
• Kooperationspartner: Professor Dr. Shivarama Mahesh Tirthahalli