02.11.2015: In Search of Excellence: Neuer Forschungsleiter ist gefunden

Dr. Akash Bhatnagar

Eine erste Entscheidung ist gefallen. Der Physiker Dr. Akash Bhatnagar wird einer von zwei neuen Nachwuchsforschungsgruppenleitern am halleschen Zentrum für Innovationskompetenz (ZIK) SiLi-nano. Dank des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) kann das seit 2009 am Weinberg Campus ansässige (ZIK) SiLi-nano in einer zweiten Förderphase seine Kapazitäten noch einmal verdoppeln. Ab 2016 werden zwei Forschungsgruppen für die Dauer von fünf Jahren vom BMBF gefördert und sind mit vier weiteren Personalstellen, Sachmitteln und Geldern für projektspezifische Geräteinvestitionen ausgestattet. Ziel ist es, im Bereich Erzeugung und Speicherung erneuerbarer Energien zu forschen.

Dr. Akash Bhatnagar, der derzeit Postdoktorand an der Universität von Warwick in England ist, wird seine Stelle als Leiter der Forschungsgruppe „Light-for-High-Voltage Photovoltaics“ im April nächsten Jahres antreten. Eine Jury aus drei externen Gutachtern, einem Experten vom BMBF und den halleschen Wissenschaftlern Prof. Dr. Wolfgang H. Binder, Dekan der Naturwissenschaftlichen Fakultät II, Prof. Dr. Stefan Ebbinghaus vom Institut für Chemie und Prof. Dr. Ralf B. Wehrspohn, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Werkstoffmechanik, hat sich aus einer hochkarätigen Konkurrenz von Mitbewerbern für den 29-jährigen entschieden.

„Wir hatten 50 Bewerber aus Europa, Südamerika, China und Indien, und es waren
deutlich mehr Interessenten als noch in der ersten Phase“, sagt Prof. Ralf Wehrspohn, der aus diesem
Ergebnis auch ableitet, dass der Forschungsstandort Halle attraktiver geworden ist. Die Entscheidung
sei nicht leicht gefallen. „Herr Bhatnagar hat ein sehr solides Konzept vorgelegt, das er hier in Halle
umsetzen will. Er war zugleich der jüngste Bewerber in der Runde der engeren Auswahl. Die
Kombination aus Konzept und exzellentem Wissenschaftler konnte letztlich die Jury überzeugen.“

Dass Dr. Akash Bhatnagar eine Koryphäe auf dem Gebiet photovoltaischer Materialien ist,
unterstreicht auch sein Doktorvater Prof. Dr. Dietrich Hesse, Max-Planck-Institut für
Mikrostrukturphysik (MPI), im Ruhestand. „Er war einer der besten Doktoranden, die ich in 25 Jahren
am MPI hatte. Er hat mit ,Summa cum laude‘ verteidigt und eine Reihe hervorragender Veröffentlichungen, darunter eine in Nature Communications“, sagt Hesse. Bhatnagar selbst sei äußerst
intelligent, sehr fleißig und auch menschlich ein sympathischer junger Wissenschaftler, der
zweifellos eine sehr gute Laufbahn vor sich habe. „Ihn zeichnet aus, dass er als Experimentalphysiker
interessante, neuartige Experimente durchführt, die Deutung der Ergebnisse aber auch theoretisch
hinterfragt und entsprechende Modelle aufstellt“, unterstreicht Hesse.

In seiner Dissertation untersuchte er die besonderen photovoltaischen Eigenschaften des
Multiferroikums BiFeO3 anhand von dünnen Schichten. Für diese besonderen Eigenschaften sind die
ferroelektrischen Eigenschaften des BiFeO3 verantwortlich. Über diese sei es möglich, beispielsweise
in Solarzellen wesentlich höhere Photospannungen zu erzeugen als bislang beim Silizium. „Dieser
sogenannte ,Anomale photovoltaische Effekt‘ in Ferroelektrika ist aber eben noch nicht vollständig
aufgeklärt“, sagt der Physiker, der voller Lob für seinen ehemaligen Doktoranden ist. „Der Schritt
vom Postdoktoranden zum Junior-Gruppenleiter, ist für ihn sicher eine große Herausforderung, aber
auch Chance. Ich traue ihm zu, diese Herausforderung mit großem Erfolg zu meistern und ein neues
Tor für die Erforschung und spätere Nutzung des anomalen photovoltaischen Effekts an
Ferroelektrika zu eröffnen“.

„Es ist in der Tat für mich eine riesige Überraschung und Freude, dass ich für die Position ausgewählt wurde“, verrät denn auch Akash Bhatnagar. Die Entscheidung hierüber wurde gleich nach den Bewerberinterviews bekannt gegeben. „Natürlich ist man glücklich und erleichtert. Erst viel später wird einem die Dimension  bewusst, auch mit Blick auf die berufliche Karriere“, sagt Bhatnagar, der hochmotiviert ist. Spannende Zeiten brechen ganz sicher für ihn in Halle an. Neben der Herausforderung, die neue Nachwuchsforschungsgruppe aufzubauen und zu leiten, sei er zugleich auch Teil des jungen Teams, das sich mit Neugier und Eifer an die Forschungsarbeit machen werde. „Ich glaube, dass das Thema enormes Potenzial hat und die Ergebnisse später auch wirtschaftlich umsetzbar sind“, sagt der 29-Jährige.

Im Projekt „Light-for-High-Voltage Photovoltaics“ sei man einem Photovoltaik-Phänomen auf der Spur. Damit werfe man zugleich auch althergebrachte Auffassungen über Bord. Warum das so ist, beschreibt Akash Bhatnagar auch: „Bis jetzt ist die Forschung auf diesem Gebiet weitestgehend allein auf Halbleitermaterialien beschränkt.“ Ferroelektrische Materialen sind aber genauso in der Lage,  bei Licht Spannungen zu generieren. Sie funktionierten aber nach einem völlig anderen physikalischen Mechanismus. Die Besonderheit: Es werden viel höhere Spannungen erzeugt, in Bereichen von bis zu 50 Volt. Dadurch eröffnen sich neue Anwendungs-Möglichkeiten. So wäre eine direkte Kombination aus Photovoltaik und Elektrolyse von Wasser denkbar, wenn das Wasser durch Anlegen einer entsprechend hohen elektrischen Spannung in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden kann. Mit dieser Methode könnte die elektrische Energie der Solarzelle postum in chemische Energie umgewandelt werden. Ein Forschungs-Projekt wie dieses, das das Wissen aus den Bereichen Multiferroika und Photovoltaik integriert, sei bislang einmalig in Deutschland.

Neben der Stelle des Nachwuchsforschungsgruppenleiters wird am (ZIK) SiLi-nano bald schon eine
zweite Stelle mit einer Juniorprofessur im Bereich der Festkörperchemie besetzt. Wenn alles nach Plan läuft, können beide Nachwuchsgruppen im Frühjahr 2016 ihre Arbeit aufnehmen und den Forschungsschwerpunkt Photovoltaik/Erneuerbare Energien an der Naturwissenschaftlichen Fakultät II der Martin Luther Universität verstärken. Ein Großteil der Forschungstätigkeit wird im TGZ III stattfinden – und nicht nur dort. Das ZIK kann auf eine breite Infrastruktur zurückgreifen, denn seine Themen spiegeln sich als zentrale Thematik in einer Reihe von interdisziplinären Forschungsverbünden wider. Kooperationspartner sind die Martin-Luther-Universität Halle Wittenberg (MLU), das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik (IWM), das Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik (CSP) und das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik.

Bei den „Zentren für Innovationskompetenz: Exzellenz schaffen – Talente sichern“ handelt es sich um
ein Förderprogramm der Innovationsinitiative Unternehmen Region des Bundesministeriums für
Bildung und Forschung. Insgesamt stehen für 18 ZIK aus zwei Programmrunden von 2002 bis 2020
mit der aktuellen Förderentscheidung fast 350 Millionen Euro zur Verfügung.



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