Das Projekt "Linking nutrient cycles, land use and biodiversity along an elevation gradient on Mt. Kilimanjaro" wird/wurde ausgeführt durch: Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Agrarökosystemforschung.To understand impacts of climate and land use changes on biodiversity and accompanying ecosystem stability and services at the Mt. Kilimanjaro, detailed understanding and description of the current biotic and abiotic controls on ecosystem C and nutrient fluxes are needed. Therefore, cycles of main nutrients and typomorph elements (C, N, P, K, Ca, Mg, S, Si) will be quantitatively described on pedon and stand level scale depending on climate (altitude gradient) and land use (natural vs. agricultural ecosystems). Total and available pools of the elements will be quantified in litter and soils for 6 dominant (agro)ecosystems and related to soil greenhouse gas emissions (CO2, N2O, CH4). 13C and 15N tracers will be used at small plots for exact quantification of C and N fluxes by decomposition of plant residues (SP7), mineralization, nitrification, denitrification and incorporation into soil organic matter pools with various stability. 13C compound-specific isotope analyses in microbial biomarkers (13C-PLFA) will evaluate the changes of key biota as dependent on climate and land use. Greenhouse gas (GHG) emissions and leaching losses of nutrients from the (agro)ecosystems and the increase of the losses by conversion of natural ecosystems to agriculture will be evaluated and linked with changing vegetation diversity (SP4), vegetation biomass (SP2), decomposers community (SP7) and plant functional traits (SP5). Nutrient pools, turnover and fluxes will be linked with water cycle (SP2), CO2 and H2O vegetation exchange (SP2) allowing to describe ecosystem specific nutrient and water characteristics including the derivation of full GHG balances. Based on 60 plots screening stand level scale biogeochemical models will be tested, adapted and applied for simulation of key ecosystem processes along climate (SP1) and land use gradients.
Das Projekt "Erprobung der FT-IR Spektroskopie zur Auswertung von Silizium/Kohlenstoff Verhältniswerten in ausgewählten Diatomeen" wird/wurde gefördert durch: Stiftung Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung e.V. in der Helmholtz-Gemeinschaft (AWI). Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Leipzig, Institut für Biologie I, Abteilung Pflanzenphysiologie.
Das Projekt "EPoBoC - Easy to fabricate, both sides poly-Si passivating contact bottom cell for Perovskite/Silicon tandem devices, Teilvorhaben: EPoBoC- Zellentwicklung'" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme.
Das Projekt "Perowskit auf Q.antum (NEO) Tandemzellen 2, Teilvorhaben: Abschwächung ionischer Leistungsverluste für stabile Perowskit/Q.antum Tandemzellen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Potsdam, Institut für Physik und Astronomie, Professur für angewandte Physik kondensierter Materie (Experimentelle Physik Kondensierter Materie).Metall-Halogenid Perowskite werden als eine herausragende Materialklasse in der Photovoltaik für zukünftige Hocheffizienz-Solarzellen angesehen, weil diese kostengünstig und skalierbar mit der bewährten Silizium Technologie in Tandemsolarzellen kombiniert werden können. Seit 2015 werden solche Tandemsolarzellen intensiv erforscht und gerade in den letzten Jahren gab es immensen Wissenszuwachs und Entwicklungserfolge. So können im Labormaßstab heutzutage weit über 30 % Energieausbeute erzielt werden. Allerdings werden diese Ergebnisse noch vorwiegend mit Silizium Heterokontakt Bottomzellen erzielt, die nur einen kleinen Marktanteil besitzen. Einige Teams aus Wissenschaft und Industrie, darunter auch die Antragsteller im vorherigen Projekt PeroQ, konnten aber auch erstaunliche Wirkungsgradsteigerungen für Perowskit/Silizium Tandemsolarzellen auf Basis von PERx/TopCon Bottomzellen zeigen. Zum Beispiel wurde eine Tandemzelle auf einer Q.ANTUM Bottomzelle mit einem Wirkungsgrad von 28,7 % demonstriert, was das hohe Potential dieser massenmarkttauglichen Technologie demonstriert. Ziel in diesem Folgeprojekt PeroQ-2 ist es nun, den in PeroQ gelegten Grundstein für die Perowskit/Silizium Tandemtechnologie auf Q.ANTUM (NEO) Bottomzellen weiter auszubauen und auf ein höheres Technology readiness level (TRL) zu heben. Dies wird durch den Einsatz von massenfertigungstauglichen Prozessen und Materialien (Ko-Verdampfen des Perowskit-Absorbers), der Skalierung der Zellfläche auf eine volle Waferfläche (M6 und M10), hinreichende Langzeitstabilitäten und der Erforschung von Verlustmechanismen realisiert. Um die Grundlage für weitere Leistungs- und Stabilitätsverbesserungen zu legen, unterstützt die Uni Potsdam das Projekt durch den Einsatz und die Entwicklung von innovativen Charakterisierungsmethoden die eine globale Analyse der Verlustmechanismen ermöglichen. Als Ziel strebt das Konsortium Qcells, HZB und Uni Potsdam eine Tandemeffizienz von 28 % auf voller Waferfläche an.
Das Projekt "Sekundärsilicium für den Einsatz in der Chemieindustrie, Teilvorhaben: Rekonditionierung des Recyclingsiliciums" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: RW silicium GmbH.
Das Projekt "Kosteneffiziente Prozesse für hocheffiziente III-V/Si Tandem-Solarmodule mit mindestens 30 % Wirkungsgrad, Teilvorhaben: Erforschung der Nano-Polituren für III/V-Schichten und Silizium für verlustarmes Bonding" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Dr. Jörg Schwar - III/V-Reclaim.Der Wafer-Bonding Prozess ist ein essenzieller Prozess zur elektrischen und mechanischen Verbindung der III-V Top-Zelle mit der Si Bottom-Zelle. Bei der Durchführung schädigungsarmer Bonding-Prozesse spielt eine saubere Oberfläche eine entscheidende Rolle. Daher steht die Entwicklung kosteneffizienter Politurprozesse im Fokus des Projektes.
Das Projekt "Verschaltung von Zellen mit ECA und Bleieinfang und Stabilität der Rückwärtsspannung von Perowskit-Solarzellen und Perowskit-Si-Tandemsolarzellen (Stabile und leistungsstarke Perowskit/Silizium-Tandemsolarmodule hergestellt in Deutschland), Teilvorhaben: Erforschung industrienaher Prozesse der PVSK/Si Tandemzelle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Oxford PV Germany GmbH.Solarmodule mit Tandemsolarzellen werden als die nächste Generation von Solarmodulen gesehen, mit denen deutlich höhere Wirkungsgrade als mit heutigen Solarmodulen erreicht werden können. Diese Technologie wird zudem für den Wiedereinstieg Deutschlands in die Herstellung von Solarmodulen entscheidend sein. Große Chancen werden dabei Modulen aus sogenannten monolithischen Perowskit-Silizium Tandem-Solarzellen zugeschrieben, da diese dem jetzigen Standardprodukt im Aufbau sehr ähnlich sind und das Zellkonzept auf der heutigen Silizium Zelltechnologie aufbaut. Voraussetzung für ihren Erfolg wird aber eine vergleichbare Lebensdauer sein. Im Teilvorhaben von Oxford PV geht es um das Herzstück solcher Module nämlich den Perowskit/Silizium Tandemzellen. Diese befinden sich noch in einem vorkommerziellen Stadium bzw. Technology Readiness Level im Gegensatz zu den sonstigen Technologien, die im Verbund erforscht werden. Somit trägt Oxford PV das größte Risiko der Partner. Auf Grund der noch sehr dynamischen Entwicklungen im Feld der Perowskit-Solarzellen sind Änderungen an mehreren Prozessschritten geplant, konkret bei der Metallisierung, welche mit der Verbindungstechnologie von den Modul-Partnern abgestimmt werden muss, bei den Kontaktschichten sowie bei der Absorberschicht.
Das Projekt "Führt eine gesteigerte Siliziumverfügbarkeit zu eine Erhöhung der Mineralisierung von organischem Material in Niedermooren?" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Forschungsgemeinschaft. Es wird/wurde ausgeführt durch: Westfälische Wilhelms-Universität Münster, Institut für Landschaftsökologie.Silizium (Si) spielt eine wichtige Rolle im globalen Kohlenstoffkreislauf. Die Si-Verfügbarkeit in Ökosystemen ist dabei sehr unterschiedlich, abhängig von Ökosystemtyp, Ausgangsgestein, Vegetation und weiteren Faktoren. Aktuelle Forschung hat gezeigt, dass die Si-Verfügbarkeit entscheidend für Nährstoffgehalt und Nährstoffstöchiometrie von pflanzlicher Streu ist; besonders deutlich ist dieser Zusammenhang in Gräser-dominierten Systemen. Bedeutend in dem Zusammenhang ist eine gesteigerte Abbaurate von organischem Material bei gesteigerter Si-Verfügbarkeit. Pflanzenstreu mit geringen Nährstoffgehalten wird bekanntermaßen langsamer abgebaut als nährstoffreiche Streu. Allerdings konnte kürzlich gezeigt werden, dass nährstoffarme Streu mit hohen Si-Gehalten schneller abgebaut wird als nährstoffreiche Streu mit wenig Si. Dabei wurde gleichzeitig durch die Erhöhung des Si-Gehaltes der Streu die Biomasse der abbauenden Pilze stark reduziert. Dies beweist die Bedeutung von Si für den Kohlenstoffkreislauf und die mikrobielle Abbaugemeinschaft in von Gräsern dominierten Ökosystemen. Niedermore, als wichtige Kohlenstoffspeicher und bedeutende Treibhausgas-emittenden, sind solche von Gräsern dominierten Ökosysteme mit einem potentiell hohen Einfluss von Si auf den Kohlenstoffkreislauf. Eine Vorabstudie, welche den Einfluss von Si auf den Kohlenstoffkreislauf in einem Niedermoor untersuchte, zeigte eine verstärkte Respiration mit einer Vordopplung der Methangehalte im Torfkörper auf Si gedüngten Flächen. Allerdings wurde gleichzeitig zu den erhöhten Respirationsraten auch ein Anstieg der Phosphorgehalte (P) in der Bodenlösung gemessen. Eine Erhöhung des verfügbaren P führt bekanntermaßen ebenfalls zu einer Erhöhung der Respiration. Das Ziel des beantragten Projektes ist die direkten Effekte von Si auf den Kohlenstoffkreislauf von den indirekten Effekten (durch die Si bedingte P-Mobilisierung) zu trennen und eine Quantifizierung beider Prozesse vorzunehmen. Unsere Hypothesen sind (i) eine höhere Si Verfügbarkeit führt zu einer Steigerung der Respiration organischer Substanz (Torf), durch (ii) direkte Si-Effekte und indirekte Si-Effekte durch eine Steigerung der P-Verfügbarkeit, (iii) die Steigerung der Respiration durch Si wird vorrangig durch Bakterien als durch Pilze erzielt und (iv) eine Steigerung der Si Verfügbarkeit führt zu einer Steigerung von P und N Verfügbarkeit, Umsatz und Aufnahme durch Pflanzen und damit zu labilerer Streu. Die Mechanismen zu verstehen auf welche Weise Si den Kohlenstoffkreislauf in Niedermooren beeinflusst ist ein wichtiger Teil eines verbesserten Verständnisses des terrestrischen Kohlenstoffkreislaufs.
Das Projekt "Entwicklung von Siebdruck-Pastensystemen auf Basis alternativer leitfähiger Füllstoffe zur nachhaltigen Substitution von Silber als primärer Rohstoff für die Kontaktierung von Silicium Heterojunction Solarzellen, Teilvorhaben: Metallisierung von Füllstoffen für PV-Druckpasten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: OTH Oberflächentechnik Hagen GmbH & Co. KG.Das Projektvorhaben 'Silver-Lining' adressiert eine der zentralen Herausforderungen für eine zukunftsorientierte PV-Fertigung, welche insbesondere für die Produktion von Silizium Heterojunction-Solarzellen (SHJ) und -Modulen in Deutschland besonders kritisch ist. Das Problem hat seinen Ursprung in der Frage nach einer weiteren Skalierbarkeit bei anhaltender Nutzung von Silber (Ag) als primären leitfähigen Rohstoff zur Kontaktierung der Solarzelle. Studien zeigen, dass eine weitere Skalierung in Multi-Terawatt Dimensionen mit der weltweiten Fördermenge von Silber kaum vereinbar ist. Dies wird über die Entwicklung von Siebdruck-Pasten mit alternativen leitfähigen Füllstoffen ermöglicht. Zur Reduktion des Silbereinsatzes werden Kupfer-basierte Partikelsysteme mit dünner Silberbeschichtung mit einem maximalen Ag-Anteil von 15%-25% entwickelt. Die darauf aufbauenden Pastensysteme werden für die vorderseitige Feinlinien-Metallisierung von SHJ Präkursoren eingesetzt. Des Weiteren wird für die Rückseitenkontaktierung von SHJ Solarzellen leitfähiger klimafreundlicher Bio-Kohlenstoff als Füllstoff entwickelt, da die Nutzung von Kupfer als Ersatzmaterial für Silber langfristig selbst kritisch hinsichtlich der Nachhaltigkeit im Zuge des Klimawandels zu bewerten ist. Die vielversprechenden Pastenrezepturen werden in der Pilot-Zellfertigung des Projektpartners Meyer Burger erprobt.
Das Projekt "Entwicklung von Siebdruck-Pastensystemen auf Basis alternativer leitfähiger Füllstoffe zur nachhaltigen Substitution von Silber als primärer Rohstoff für die Kontaktierung von Silicium Heterojunction Solarzellen, Teilvorhaben: Entwicklung und Herstellung von Bio-Kohlenstoff Partikelsystemen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: NovoCarbo GmbH.Das Projektvorhaben 'Silver-Lining' adressiert eine der zentralen Herausforderungen für eine zukunftsorientierte PV-Fertigung, welche insbesondere für die Produktion von Si Heterojunction-Solarzellen und Modulen in Deutschland besonders kritisch ist. Das Problem hat seinen Ursprung in der Frage nach einer weiteren Skalierbarkeit bei anhaltender Nutzung von Silber als primären leitfähigen Rohstoff zur Kontaktierung der Solarzelle. Studien zeigen, dass eine weitere Skalierung in Multi-TW Dimensionen mit der weltweiten Fördermenge von Silber kaum vereinbar ist. Dies wird über die Entwicklung von Siebdruck-Pasten mit alternativen leitfähigen Füllstoffen ermöglicht. Zur Reduktion des Silbereinsatzes werden Kupfer-basierte Partikelsysteme mit dünner Silberbeschichtung mit einem maximalen Ag-Anteil von 15%-25% entwickelt. Die darauf aufbauenden Pastensysteme werden für die vorderseitige Feinlinien-Metallisierung von SHJ Präkursoren eingesetzt. Des Weiteren wird für die Rückseitenkontaktierung von SHJ Solarzellen leitfähiger klimafreundlicher Bio-Kohlenstoff als Füllstoff entwickelt, da die Nutzung von Kupfer als Ersatzmaterial für Silber langfristig selbst kritisch hinsichtlich der Nachhaltigkeit im Zuge des Klimawandels zu bewerten ist. Die vielversprechenden Pastenrezepturen werden in der Pilot-Zellfertigung von Meyer Burger erprobt.
