Prof. Dr.
Klaus Lips
Klaus Lips leitet die Abteilung Spins in Energy Materials and Quantum Information Science (ASPIN) am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB). Sein Forschungsschwerpunkt sind elementare Prozesse in Solarzellen und Batterien, die zu Leistungsverlusten der Bauelemente führen.
Am Magnetresonanzlabor des HZBs nutzt Klaus Lips mit seinem Team die magnetischen Eigenschaften von Elektronen und Atomkernen (Spin) aus, um auf atomarer Ebene Veränderungen in Solarzellen und Batterien mit hoher zeitlicher und örtlicher Auflösung zu untersuchen. Hier stehen insbesondere die Dentritbildung in Batterien und die Alterung von Solarzellen im Vordergrund. Ziel der Forschung ist es, die regenerative Energiegewinnung und Speicherung effizienter und leistungsfähiger zu machen. Darüber hinaus entwickelt Klaus Lips und sein Team neue Verfahren, die es ermöglichen Radikale in Festkörpern und Flüssigkeiten mittels eines Chip-basierten Verfahrens (EPR-on-a-Chip) mit portablen Geräten zu quantifizieren. Eine Ausgründung (SpinMagIC) ist für 2026 geplant.
Klaus Lips ist in zahlreiche Forschungsprojekte eingebunden. Er ist außerdem Professor an der Freien Universität Berlin (FU) und Adjunct Professor an der University of Utah in den USA.
Klaus Lips steht für Gespräche, Interviews oder Anhörungen zur Verfügung zu den Themen:
- Photovoltaik
- SiliziumFestkörperdefekte, Effizienz und Haltbarkeit von Solarzellen
- Halbleiter und Batteriematerialien
- Synchrotronspektroskopie, Magnetische Resonanzspektroskopie, Festkörperspektroskopie
- Quantensensorik
Klaus Lips leitet die Abteilung Spins in Energy Materials and Quantum Information Science (ASPIN) am Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB). Er ist außerdem Professor für Physik an der Freien Universität Berlin (FU) und Adjunct Professor an der University of Utah, Salt Lake City, USA.
Die Abteilung ASPIN untersucht Struktur-Funktion-Beziehung, insbesondere der Rolle von Elektronen- und Kernspins in Energiematerialien und Bauelementen, die in Solarzellen, Batterien und der Quanteninformatik eingesetzt werden. Ziel ist es, jene Prozesse zu identifizieren, die die Effizienz begrenzen. Das Team von Klaus Lips untersucht zum Beispiel die Eigenschaften von amorphem Silizium, dass als Kontaktschichten in Hochleistungssolarzellen verwendet wird sowie das Alterungsverhalten von Perowskiten, die in der nächsten Generation von Solarmodulen eingesetzt werden sollen.
Klaus Lips hat große Forschungsnetzwerke geleitet, wie das interdisziplinäre Netzwerk EPR-Solar und EPRoC. Seine Abteilung betreibt eine Reihe von EPR und NMR sowie optischer Spektrometer, die für die Materialforschung energieeffizienter Stromerzeugung und -speicherung sowie für die Informationstechnologien/Spintronik eingesetzt werden.
Klaus Lips hat Pionierarbeit bei der elektrischen Detektion von Spin-Kohärenz in Silizium geleistet sowie der Entwicklung von Chip-basierter magnetischer Resonanz (EPRoC), ist Autor zahlreicher Zeitschriftenartikeln und Inhaber mehrerer Patente. Neben seiner Forschungstätigkeit ist er in der Lehre aktiv und engagiert sich in der Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses.
- seit 2012 Professor für Physik, Freie Universität (FU) Berlin
- seit 2020 Adjunct Professor, University of Utah, Salt Lake City, USA
- 2015-2021 Adjunct Professor, Monash University, Melbourne, Australien
- Seit 2018 Leiter, Abteilung „Spins in Energy Materials and Quantum Information Science (ASPIN)“, Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (HZB)
- 2012 - 2015 Leiter, Energy Materials In-Situ Laboratory Berlin (EMIL)
- 2011 Gastprofessor, University of Sydney (USYD), Sydney, Australien
- 2007 – 2011 Stellvertretender Direktor, Institut Silizium Photovoltaik, HZB
- 2005 - 2006 Leiter, Abteilung Silizium Photovoltaik, HZB
- 1996 Wissenschaftler, Hahn-Meitner-Institute (heute HZB)
- 1994 - 1996 Postdoktorand, National Renewable Energy Laboratory (NREL), Golden, USA
- 1994 Promotion, Philipps-Universität Marburg
- 1982 - 1987 Studium der Physik, Philipps-Universität Marburg
- 1981 - 1982 Studium der Physik, Rijksuniversiteit, Leiden, Niederlande
Auszeichnungen (Auswahl)
- 2019 Technologietransferpreis des HZB für Projekt "EPR on a chip - Eine Revolution in der spinbasierten Analytik"
Gremien und Mitarbeit (Auswahl)
- seit 2022 Projekt „Hochintegrierte Systeme zur THz-unterstützten NMR-Identifizierung der Dendritenbildung in Lithium- und Natriumbatterien“, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
- 2012 - 2021 Projekt „Spinabhängiger Transport in realen Solarzellen untersucht mit gepulster Multifrequenz EDMR unterhalb von 600 MHz/20 mT und bei 263 GHz/9.4 T“, DFG
- Leiter, 2019 - 2023 Projekt „EPR-on-a-Chip“, Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
