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Neue Arbeitsgruppe erforscht Solarzellen der Zukunft
Marburg punktet mit der Einrichtung einer neuen Arbeitsgruppe in der Physik und Materialforschung: Mit der Nachwuchsgruppe „Nachhaltig skalierbare Perowskit-Photovoltaik“ stärkt die Philipps-Universität Marburg ihre Forschung zu Solarzellen der nächsten Generation. Geleitet wird die Gruppe von Dr. Lukas Wagner, der als ausgewiesener Experte für Perowskit-Solarzellen innovative Konzepte für eine nachhaltige und leistungsfähige Photovoltaik entwickelt. Perowskit-Solarzellen gelten als vielversprechende Dünnschichttechnologie, da sie hohe Wirkungsgrade mit geringem Materialeinsatz verbinden – ein entscheidender Vorteil für eine künftige Energieversorgung im großen Maßstab.
Rund zwei Millionen Euro Förderung über fünf Jahre
Die neue Arbeitsgruppe läuft im Rahmen des Projekts „Nano2tera – Nachhaltig skalierbare, hocheffiziente und langzeitstabile Perowskitsolarzellen für maximalen nachhaltigen Ertrag“, das Wagner nun erfolgreich im Programm NanoMatFutur des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt eingeworben hat. Der Förderzeitraum erstreckt sich über fünf Jahre von Februar 2026 bis Januar 2031, das Fördervolumen liegt bei knapp zwei Millionen Euro.
„Mit der neuen Nachwuchsgruppe von Lukas Wagner stärkt die Philipps-Universität Marburg ihre internationale Sichtbarkeit in einem hochaktuellen Forschungsfeld mit großer gesellschaftlicher Relevanz. So wurde erst vor wenigen Tagen der Ausbau der Erneuerbaren Energien und insbesondere der Solarenergie vom Fachblatt Science zum Durchbruch des Jahres 2025 gekürt“, betont der Forschungs-Vizepräsident der Universität Marburg, Prof. Dr. Gert Bange. „Die Verbindung von exzellenter Grundlagenforschung, nachhaltiger Materialentwicklung und klarer Anwendungsorientierung passt ideal zum strategischen Profil ‚Materialien, Grenzflächen, Halbleiter‘ unserer Universität.“ Die Förderung im Programm NanoMatFutur zeige zudem, wie junge Spitzenforscherinnen und -forscher sich an der Uni Marburg weiter entwickeln können.
Forschung für eine globale Produktion
Ziel des Projekts ist es, grundlegende Materialforschung im Nanometerbereich mit den Anforderungen einer späteren industriellen Hochskalierung zu verbinden. Im Fokus stehen Perowskit-Solarzellen mit neuartigen, besonders stabilen Kohlenstoffelektroden, die eine lange Lebensdauer, hohe Wirkungsgrade und eine ressourcenschonende, skalierbare Herstellung ermöglichen sollen. Zudem werden Hochdurchsatz-Methoden zur Untersuchung und Verbesserung der Lebensdauer der Solarzellen entwickelt. Dafür entsteht in Marburg eine schlagkräftige Nachwuchsgruppe: Neben Dr. Wagner sollen eine Postdoc-Stelle, zwei Promotionsstellen, eine technische Stelle und eine studentische Hilfskraft besetzt werden; zusätzlich ist die Betreuung mehrerer Abschlussarbeiten geplant. „Wir machen Solarzellenforschung im Nanometerbereich für eine Energiewende im Terawattmaßstab“, beschreibt Wagner seine Motivation.
Zentrum mar.quest bietet Forschungsumfeld
Eingebettet ist die neue Arbeitsgruppe in das Marburg Center for Quantum Materials and Sustainable Technologies (mar.quest) sowie den Fachbereich Physik. Dort treffen exzellente Halbleiterforschung, moderne Laborinfrastruktur – etwa im neu eingerichteten „PeroLab“– und interdisziplinäre Expertise zu nachhaltigen Technologien aufeinander. Vor dem Hintergrund des globalen Klimawandels und begrenzter Ressourcen ist diese Forschung von hoher gesellschaftlicher Relevanz: Wind- und Solarenergie gelten als zentrale Säulen einer klimaneutralen Energieversorgung, doch ihr weiterer Ausbau erfordert Technologien, die nicht nur effizient, sondern auch langfristig stabil und nachhaltig in der Ressourcennutzung sind. Genau hier setzt die Marburger Perowskit-Forschung an.
Infokasten: Perowskit-Solarzellen
Perowskit-Solarzellen gelten als eine der vielversprechendsten Photovoltaik-Technologien der nächsten Generation. Sie ermöglichen hohe Wirkungsgrade bei vergleichsweise geringem Material- und Energieeinsatz und lassen sich als Dünnschichten flexibel herstellen, etwa durch Druck- oder Beschichtungsverfahren. Damit eröffnen sie neue Anwendungsfelder von klassischen Solarmodulen bis hin zu leichten, flexiblen oder gebäudeintegrierten Solarzellen.
Materialeigenschaften: Zum Einsatz kommen sogenannte Metall-Halogenid-Perowskite – Halbleitermaterialien mit einer besonderen Kristallstruktur. Sie zeichnen sich durch eine sehr effiziente Lichtabsorption sowie gute elektronische Eigenschaften aus. Anders als viele klassische Halbleiter wie etwa Silizium weisen Perowskite zudem eine ionische Leitfähigkeit auf, was neue physikalische Effekte ermöglicht, aber auch Herausforderungen für die Langzeitstabilität mit sich bringt.
Nachhaltigkeit: Perowskit-Solarzellen benötigen deutlich weniger Material als konventionelle Silizium-Solarzellen und können bei niedrigeren Temperaturen hergestellt werden, was Energie spart. Entscheidend für ihre nachhaltige Nutzung sind jedoch eine lange Lebensdauer, der Verzicht auf kritische Rohstoffe sowie die Entwicklung recyclingfähiger Materialkreisläufe – zentrale Forschungsziele aktueller Projekte wie Nano2tera von Lukas Wagner.
Bildtext: Dr. Lukas Wagner. Foto: Jan Hosan
Bild zum Download: https://www.uni-marburg.de/de/aktuelles/news/2026/lukaswagner
Dr. Lukas Wagner
Fachbereich Physik
Philipps-Universität Marburg
Tel.: 06421 28-21352
E-Mail: lukas.wagner@physik.uni-marburg.de
Merkmale dieser Pressemitteilung:
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Werkstoffwissenschaften
überregional
Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsprojekte
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