Doktorand*in (w/m/d)

 
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WorkplaceFreiburg i.Br., Baden-Württemberg, Germany
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Die Professur für Photovoltaische Energiekonversion sucht eine*n Doktorand*in (w/m/d)

Die Universität Freiburg ist einen Wechsel wert: Mit ihrer über 500-jährigen Geschichte ist sie eine der renommiertesten und forschungsstärksten Universitäten Deutschlands. Hier arbeiten Sie in einer einzigartigen Vielfalt von Fächern, Perspektiven und Menschen für Forschung und Lehre auf höchstem Niveau - mitten in einer der beliebtesten Städte Deutschlands.

Die Personalpolitik der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg orientiert sich an den Prinzipien der Gleichstellung und Vielfalt. Die Universität bekennt sich nachdrücklich zu dem Ziel einer familiengerechten Hochschule.

Die Professur für Photovoltaische Energiekonversion sucht eine*n

Thema: "Entwicklung eines mikro-Konzentratormoduls für die höchsteffiziente terrestrische Photovoltaik ,,

Die Arbeit erfolgt in enger Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut für Solar Energiesysteme. Seit mehr als 20 Jahren ist ein Schwerpunkt der Photovoltaikforschung in Freiburg die Entwicklung von Konzentrator Photovoltaikmodulen (CPV = Concentrator Photovoltaics). Hierbei verwenden man III-V Mehrfachsolarzellen, um das Sonnenlicht mit Wirkungsgraden bis 46% in elektrischen Strom zu wandeln. Der Wirkungsgrad übersteigt konventionelle Si Solarzellen bei Weitem aber aufgrund der hohen Kosten der Materialien werden die Zellen als winzig kleine Bauelemente unter Linsen angeordnet. Die Konzentration liegt bei 600-1000 und hierdurch ist es möglich, wirtschaftlich interessante Stromgestehungskosten zu erreichen, ganz besonders im Sonnengürtel der Erde. Wir gehen diesen Weg der Miniaturisierung nun in Richtung von Zellgrößen, die kleiner als ein Quadratmillimeter sind und sprechen dann von Mikro-CPV. In einer internationalen Kooperation mit dem CEA in Chambery und Grenoble untersuchen wir Methoden durch welche eine Assemblierung tausender dieser kleinen Bauteile an der exakten Position unter der Linse möglich wird. Wir führen thermische und elektrische Simulationsrechnungen durch und optimieren somit die Auslegung der Module. Und wir entwickeln neue Kontaktierungsmethoden über Druckprozesse, welche es erlauben die Herstellungskosten signifikant zu senken. Die Herstellung orientiert sich dabei an modernsten Methoden aus der Fertigung von mikro-LED Displays, einer Industrie die stark am Wachsen ist. Wir wollen durch die Nutzung von modernsten Self-Assembly und Kontaktierungsmethoden ein mikro-CPV Modul entwickeln, welches sich durch höchste Wirkungsgrade bei gleichzeitig wirtschaftlichen Herstellungskosten auszeichnet. Ziel ist es Modulwirkungsgrade > 35% zu demonstrieren.

Ihre Aufgabe

In enger Kooperation mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern an der Universität Freiburg, dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Freiburg sowie dem CEA in Chambery und Grenoble in Frankreich, entwickeln Sie Prozesse zur Herstellung von mikro-Konzentratormodulen, welche das Sonnenlicht mit einem Faktor von 600-1000 auf sehr kleine Tandemsolarzellen bündeln und so Wirkungsgrad über 35% erreichen. Die Arbeit umfasst:

Entwicklung einer neuen Modulbodenplatte mit Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung der mikro-Konzentratorzellen

Entwicklung von selbstorganisierten Herstellungsmethoden zum Positionieren und Verlöten der sehr kleinen CPV Solarzellen und Bypass Dioden auf der Bodenplatte

Untersuchung von Kontaktierungsmethoden durch Druckprozesse von Isolations- und Kontaktmaterialien

Herstellung von mikro-CPV Modulen mit Temperatur-Sensoren und ausführliche Vermessung sowie Abgleich mit der Simulation

Auslandsaufenthalt von etwa 6 Monaten am CEA in Chambery/Grenoble, Frankreich, wo sich auch ein*e weitere*r Doktorand*in dem Thema mikro-CPV für Weltraumanwendungen widmet.

Ihr Profil

Sie verfügen über ein abgeschlossenes wissenschaftliches technisches Studium (Master) im Bereich der Ingenieurwissenschaften, des Maschinenbaus, der Physik oder vergleichbarer Studienrichtungen. Idealerweise verfügen Sie über erste Erfahrungen im Bereich der Solarzellen und Solarmodule. Sie arbeiten eigenverantwortlich in einem internationalen Team und beteiligen sich gerne an der Entwicklung einer neuen Technologie. Sie verfügen über ein sehr gutes technisches Verständnis und den entsprechenden praktischen Fähigkeiten zur Umsetzung experimenteller Prototypen. Gute MS-Office-Kenntnisse sowie Grundkenntnisse in Origin, CAD Konstruktion und ggfls. thermo-mechanischer Modellierung sind erwünscht. Sie kommunizieren sicher auch auf Englisch.

Wir bieten Ihnen

Einen attraktiven Arbeitsplatz in einer modernen, hervorragend ausgestatteten Arbeitsumgebung in einer industrienah agierenden Arbeitsgruppe. Die Technische Fakultät der Universität Freiburg bietet eine exzellente Infrastruktur und wissenschaftliche Umgebung für interdisziplinäre Forschung. Die Stelle ist in der Arbeitsgruppe ,,Photovoltaische Energiekonversion" von Prof. Stefan Glunz angesiedelt. Durch die enge Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg besteht zudem die Möglichkeit direkt auch von der dortigen Infrastruktur zu profitieren und Arbeitsergebnisse schnell in die industrielle Umsetzung zu bringen. 

Die Stelle ist zunächst auf 3 Jahre befristet. Die Vergütung erfolgt nach TV-L E13.

Für die hier ausgeschriebene Position freuen wir uns besonders über Bewerbungen von Frauen.

Bitte bewerben Sie sich mit aussagekräftigen Unterlagen und Belegen unter Angabe der Kennziffer 00001210 bis spätestens 15.09.2020. Ihre Bewerbung richten Sie bitte in schriftlicher oder elektronischer Form an:

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE Geschäftsfeld Photovoltaik Herrn Dr. Frank Dimroth Heidenhofstr. 2
79110 Freiburg
E-Mail:
frank.dimroth ise.fraunhofer.de

Für nähere Informationen steht Ihnen Prof.Dr. Stefan Glunz unter Tel. +49 761 203-5191,0761-2714-101 oder E-Mail stefan.glunz ise.fraunhofer.de zur Verfügung.

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