Das Projekt "Teilantrag: Bandstrukturdesign für Silizium-basierte Dünnschichtmaterialien mittels parameterfreier Elektronenstrukturberechnungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Jena, Institut für Festkörpertheorie und -optik durchgeführt. Ziel des beantragten Verbundprojektes SINOVA ist die Entwicklung und Nutzung siliziumbasierter, nanostrukturierter Dünnschichtmaterialien als innovative funktionelle Elemente für hocheffiziente Solarzellen der nächsten Generation. Das Jenaer Teilprojekt ist auf die theoretische Untersuchung und Vorhersage der Eigenschaften von Nanostrukturen und Grenzflächen, die in diesen Materialien vorkommen, gerichtet. Fragestellungen sind beispielsweise, ob die photogenerierten Ladungsträger über den Tunneleffekt aus den Nanostrukturen ausgekoppelt werden und damit zur Ladungsträgertrennung bzw. dem Photostrom beitragen können. Es werden parameterfreie Rechnungen für die neuen Materialien und Strukturen durchgeführt. Sie basieren i.w. auf Untersuchungen der vielen Elektronen und Rümpfe im System, also einer vollquantenmechanischen Behandlung eines Vielatomsystems mit vielen Freiheitsgraden, im Rahmen der Dichtefunktionaltheorie. Sie werden ergänzt durch die Untersuchungen der optischen Anregungen und der einzelnen Elektronen und Löcher. Die Untersuchungen basieren auf dem Vielteilchen-Know-How, das wir in den letzten Jahren in Jena entwickelt haben. Das theoretisch-rechentechnische Niveau und die Ansprüche an die Codes und ihre Weiterentwicklung sind so hoch, dass ein Postdoc, also ein erfahrener Wissenschaftler, die Arbeiten durchführen muss. Unsere Aktivitäten sind gerichtet auf die Entwicklung neuer Materialien und Strukturen und deren Einsatz in neuartigen photovoltaischen Bauelementen. Ein solches Thema kann nur in Kooperation bearbeitet werden. Für uns als Theorie- bzw. Computerphysik-Gruppe sind die Arbeiten thematisch und vom Umfang her viel zu risikoreich, als dass wir diese aus unseren laufenden Landesmitteln finanzieren könnten. Hierzu sind dringend Verstärkungen durch einen Drittmittelgeber erforderlich. Umfang, Resourcenbedarf, Rechentechnikanforderungen gehen weit über das hinaus, was wir sonst verkraften können.