Neue Energiematerialien sind im Zeitalter der Nachhaltigkeit ein unabdingbarer Schwerpunkt der Forschung. Nicht nur der Klimawandel, der auf den Ausstoß von CO₂ zurückzuführen ist sowie das Schwinden der Erdölressourcen, sondern auch der bundesweite Beschluss bezüglich der Abschaltung aller deutschen Kernkraftwerke, rücken alternative Energiequellen zunehmend in das Interesse von Wirtschaft und Politik.

In dieser Arbeitsgruppe des Silicium-Instituts werden alternative Lösungsansätze für die Entwicklung neuer Energiematerialen in unterschiedlichen Bereichen angestrebt.
Ein Teil der Arbeiten konzentriert sich dabei auf die systematische Untersuchung und Synthese neuartiger Bestandteile in der Batterietechnologie. Diese sollen langfristig im Mobilitätsbereich zu einer Umstellung auf alternative Antriebsformen und Kraftstoffe beitragen. In diesem Zusammenhang wird ein Teil der Forschung durch die Elektromobilitätsinitiative der Bundesregierung gefördert, die sich zum Ziel gesetzt hat, 1 Millionen Elektrofahrzeuge bis zum Jahr 2020 auf deutsche Straßen zu bringen. Die bislang entwickelten Batteriesysteme für die Elektromobilisierung sind jedoch für eine breite Kommerzialisierung größtenteils zu teuer, zu ineffizient oder weisen Sicherheitsrisiken auf. Neben der Anwendung von Batterien im Elektromobilitätsbereich, finden diese heutzutage ein großes Anwendungsspektrum in jeglichen kleineren elektronischen Geräten, wie beispielsweise Mobiltelefonen, Laptops oder auch Camcordern.

Ein weiterer Schwerpunkt des Energiematerialien-Clusters des Silicium-Instituts betrifft die Entwicklung im Bereich der Photovoltaik. Die stetig steigende Nachfrage der Solartechnik macht eine kontinuierliche Verbesserung der bereits bestehenden Technologien unabdingbar. Die kommerziell hergestellten Solarzellen sind bislang sehr teuer, was zum einen auf die hohen Materialkosten und zum anderen auf die energetisch aufwändige Herstellung zurückzuführen ist. Die Forschungsziele auf diesem Gebiet stellen die Herstellung neuartiger Materialen sowie  die Aufklärung grundlegender Mechanismen während des Herstellungsprozesses dar.

Organische Leuchtdioden stellen im Vergleich zu den anderen beiden Schwerpunkten zwar keine alternative Energiequelle dar, verbrauchen im Gegensatz zu herkömmlichen LCD-Displays jedoch nur einen Bruchteil an Energie. Einer breiten Kommerzialisierung steht bislang vor allem die vergleichsweise kurze Lebensdauer der Leuchtdioden entgegen. Der Grund dafür ist vor allem die Luft- und Feuchtigkeitsempfindlichkeit der Materialien. Dieser Forschungsschwerpunkt des Silicium-Instituts konzentriert sich auf die Untersuchung und Charakterisierung alternativer Systeme auf diesem Gebiet.

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