Photovoltaik und Halbleitertechnik (Masterstudiengang)

Die Rohstoffvorkommen auf der Erde sind begrenzt, deshalb kommt alternativen Energiequellen und der Forschung an neuen Technologien eine große Bedeutung zu. Die Photovoltaik ist einer der wesentlichen Teile des Energiemixes der Zukunft. Mit ihrer Hilfe kann Lichtenergie mittels Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt werden. Wissenschaftler und Studierende der TU Bergakademie Freiberg/Sachsen entwickeln innovative Technologien für die Photovoltaik und Elektromobilität der nächsten Generation. Die Herstellung, Charakterisierung und Verarbeitung von Halbleitermaterialien, die auch die Basis für die moderne Mikro- und Nanoelektronik bilden, spielen hier eine wesentliche Rolle. Das Studium der Photovoltaik und Halbleitertechnik an der TU Bergakademie Freiberg (M. Sc.) behandelt technische, naturwissenschaftliche und wirtschaftswissenschaftliche Aspekte der Photovoltaik und Halbleitertechnik. Der Studienplan reicht von der Kristallzüchtung über die Glas- bis hin zur Solarzellentechnologie und Halbleiterchemie. Besonderer Vorteil des Studiengangs ist die große Nähe zur heimischen Photovoltaik- und Halbleiterindustrie: So wird den Studierenden von Experten aus der Industrie während des Studiums sowie in industrieorientierten Projekt- und Masterarbeiten aus erster Hand praxisrelevantes Wissen vermittelt. Die Freiberger Forschung hat hier eine lange Tradition, nicht zuletzt wurden die für die Halbleitertechnologien wichtigen Elemente Indium und Germanium von hiesigen Wissenschaftlern entdeckt.

Studienablauf Masterstudium

Das Studium erstreckt sich über vier Semester. Im ersten und zweiten Semester wird Grundlagenwissen in den Bereichen Physik der Halbleiter, Halbleiterchemie und Silizium-Photovoltaik erworben und vertieft. Durch einen hohen Anteil an freien Wahlmodulen im ersten Semester werden zusätzlich Grundlagen in der technischen Chemie, der Festkörperphysik, der Werkstoffwissenschaft und der Betriebswirtschaftslehre je nach Vorwissen der Studierenden vermittelt. Im zweiten und dritten Studiensemester liegt der Schwerpunkt auf den Bereichen Modultechnik und Solarzellentechnologie. Durch eine große Anzahl von Wahlpflichtmodulen können die Studierenden ihr Wissen entweder stärker in der Modultechnik oder in der Zellentechnologie vertiefen. Die Modultechnik beinhaltet Aspekte aus den Gebieten Werkstoffwissenschaft, Glastechnologie bzw. Elektroenergiesysteme, die Zelltechnologie vertieft die Kristallzucht und Halbleiterphysik und -technologie. Dadurch sind die Studierenden in der Lage, vielschichtige Problemstellungen der Photovoltaik und Halbleitertechnik zu lösen. Im zweiten Semester steht außerdem das obligatorische Fortgeschrittenenpraktikum auf dem Stundenplan, das gemeinsam mit regionalen Unternehmen und Forschungseinrichtungen durchgeführt wird. Hauptseminare im zweiten und dritten Semester führen Studierende und Lehrende zusammen und bilden eine wichtige Vorbereitung für die abschließende Masterarbeit. Dabei werden unterschiedliche Themen der Solarzellentechnologie von den Studierenden in einem Vortrag präsentiert und anschließend diskutiert.

Ein besonderes Kennzeichen des Studiengangs ist die Vermittlung wirtschaftswissenschaftlicher Kenntnisse. Diese zusätzliche Qualifikation der Ingenieurabsolventen wird von Unternehmen sehr stark nachgefragt. Dadurch werden die Studierenden in die Lage versetzt, die Komplexität industrieller Wertschöpfungsketten zu beurteilen und das Potenzial neuer Technologien kompetent zu bewerten, was gerade angesichts des Energiewandels eine der besonderen Herausforderungen unserer Zeit ist. Das Studium schließt im vierten Semester mit der Masterarbeit ab, die in einem Kolloquium verteidigt wird.

Studienkonzept

Ziel des Studiengangs ist es, die Grundlagen der anwendungsnahen Forschung der TU Bergakademie Freiberg mit dem Know-how hiesiger Unternehmen auf dem Gebiet der Photovoltaik und Halbleitertechnik an die Studierenden zu vermitteln. An der TU Bergakademie Freiberg arbeiten international führende Wissenschaftler gemeinsam mit renommierten Experten aus weltweit agierenden Firmen der Photovoltaik- und Halbleiterbranche, die in Freiberg ihren Sitz haben. Sie alle geben ihr Wissen innerhalb des Studiengangs weiter und liefern so wertvolle Kontakte und den direkten Bezug zur Praxis. Das Studium vermittelt umfassende technologische Kompetenz auf dem Gebiet der Photovoltaik und Halbleitertechnik, ergänzt um wirtschaftswissenschaftliche Kenntnisse. Es schließt mit dem akademischen Grad „Master of Science“ ab.

Inhalte des Studiengangs

• Solarzellentechnologie und -charakterisierung
• Modultechnik
• Halbleitertechnologie
• Halbleiterchemie
• Glastechnologie
• Energiespeicherung
• Statistik- und Versuchsplanung
• Kristallzüchtung
• Alternative Zellkonzepte der Photovoltaik
• Allgemeine Betriebswirtschaftslehre
• Energiewirtschaft
• Energiespeicherung und Elektromobilität

Berufsbilder und Einsatzmöglichkeiten

Absolventen des Studienganges Photovoltaik und Halbleitertechnik sind durch die Kombination naturwissenschaftlicher, technologischer und wirtschaftlicher Komponenten als Fach- und Führungskräfte im Bereich der Photovoltaik-, Halbleiter- und Modultechnologie regional als auch international gefragt.

Dr. Ralf Lüdemann, früherer Geschäftsführer SolarWorld Innovations GmbH:

„Ich bin froh, dass die TU Bergakademie Freiberg diesen weiterführenden Studiengang anbietet und damit engagierten Studierenden mit soliden Grundlagen in ingenieur- oder naturwissenschaftlichen Fächern die Möglichkeit bietet, ihr Fachwissen rund um Photovoltaik zu vertiefen. Der angebotene Studiengang trägt dieser sehr interdisziplinären Fachrichtung mit ihren spezifischen Fragestellungen in all ihren Facetten Rechnung und ist in dieser Qualität in Deutschland wohl einzigartig. Für die wachsende Solarindustrie aber auch die Forschung wird so exzellenter Nachwuchs ausgebildet.“

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