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Photovoltaik- und Windenergieanlagen spielen eine Schlüsselrolle für eine klimagerechte Energieversorgung. Zukünftig werden sie einen Großteil des Energiebedarfs decken – auch in den Sektoren Wärme und Verkehr. Studien zeigen: Für Klimaneutralität 2045 muss die Ausbaugeschwindigkeit auf das Drei- bis Vierfache der letzten Jahre erhöht werden. Komplexe und langwierige Planungs- und Genehmigungsverfahren, zu wenig ausgewiesene Flächen und eine unzureichende Bürgerbeteiligung hemmen jedoch den Ausbau.
Das Impulspapier „Vorschläge für einen klimagerechten Ausbau der Photovoltaik und Windenergie“ einer interdisziplinären Arbeitsgruppe des Akademienprojekts Energiesysteme der Zukunft (ESYS) nennt zwölf Handlungsoptionen, um Hemmnisse abzubauen und die Ausbaugeschwindigkeit auf die erforderlichen 15 bis 25 Gigawatt pro Jahr zu beschleunigen.
The arrival of high-mobility two-dimensional materials like graphene leads to the renaissance of former vertical semiconductor–metal–semiconductor (SMS) hot electron transistors. Because of the monolayer thickness of graphene, improved SMS transistors with a semimetallic graphene-base electrode are now feasible for high-frequency applications. In this study we report about a device that consists of amorphous silicon, graphene, and crystalline silicon. For the first time, this device is fabricated by a four-mask lithography process which leads to significant improvements in the device performance. A strongly increased common-emitter current gain of 2% could be achieved while the on–off ratio improved to 1.6 × 105, which is already higher than predicted theoretically. This could be mainly attributed to better interface characteristics and decreased lateral dimensions of the devices. A cutoff frequency of approximately 26 MHz could be forecasted based on the DC measurements of the device.