Institute of Computational Physics (ICP)
«Wir sind die Spezialisten für Computersimulationen. Durch die enge Zusammenarbeit mit den Anwendern werden die Simulationsergebnisse aussagekräftig und generieren Kundennutzen.»
Prof. Dr. Andreas Witzig, Institutsleiter
Am ICP wendet ein Team von Physikern, Mathematikern und Ingenieuren Methoden und Ergebnisse aus der Grundlagenforschung auf Problemstellungen der Industrie an.
Seit über 20 Jahren entwickelt das ICP Multiphysik-Computermodelle auf Basis von Finite-Elemente-Methoden, mit denen beispielsweise Personenströme an Grossanlässen wie der Street Parade simuliert oder die Performance von ultradünnen Solarzellen und organischen LEDs untersucht werden.
Darüber hinaus betreibt das ICP ein Labor zur Entwicklung und Charakterisierung von opto-elektronischen Bauelementen (OLAB) sowie zur Entwicklung von optischen Messverfahren.
Gemeinsam mit seinen Partnern aus Wissenschaft und Industrie erarbeitet das ICP Lösungen für konkrete Probleme, wie beispielsweise Beschichtungen berührungslos gemessen oder Alterungsprozesse von Brennstoffzellen gebremst werden können.
Ihre Vorteile als Partner des ICP
- Ganzheitliche Modellierung multiphysikalischer Phänomene
- Vollständiges Verständnis der zugrundeliegenden multiphysikalischen Prozesse
- Design und Implementierung komplexer physikalisch-mathematischer Modelle
- Entwicklung von massgeschneiderter numerischer Software für unsere Partner
- Volle Kontrolle über den gesamten Modellierungsprozess
- Expertise in der Beratung über gesamten Entscheidungsprozess und die verschiedenen Stufen der Produktentwicklung
- Beschleunigung der Produktentwicklung und -optimierung
- Antizipation und Elimination möglicher Produktfehler
- Zugang zu Simulations- und Modellierungsexpertise für Unternehmen ohne betriebsinterne Erfahrung
Auf einen Blick
Circa 60 Mitarbeitende sowie Bachelor- und Masterstudierende
5 Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte
- Multiphysik-Modellierung
- Elektrochemische Zellen und Mikrostrukturen
- Organische Elektronik und Photovoltaik
- Sensorik und Messsysteme
- Gebäudesimulation
Labor für opto-elektronische Forschung und Entwicklung (OLAB)
7 Spin-off-Firmen
- Fluxim AG
- NanoLockin GmbH
- Coatmaster AG
- ReOrbis GmbH
- steasy
- Zarawind
- Coat Checker
Viele Partnerinstitute und Industriepartner und damit Zugang zu interdisziplinärem Know-how.
Beteiligung an diversen Masterprogrammen und Studierendenprojekten.
Aktuelles
Forschungsberichte
Studium und Weiterbildung
Für das Bachelorstudium der School of Engineering steuert das ICP wichtige Grundlagen, wie beispielsweise Physik, Mathematik und Thermodynamik, sowie spezialisierte Module bei. Im Masterprogramm Master of Science in Engineering (MSE) ist das ICP in den folgenden Vertiefungen aktiv: Energy and Environment, Photonics, Medical Engineering und Computer Science. Das von den Schweizer Fachhochschulen gemeinsam entwickelte Masterprogramm richtet sich an hoch motivierte Bachelor-Absolventinnen und -Absolventen, die ihr Wissen und Können in einem bestimmten Fachbereich vertiefen möchten.
Darüber hinaus betreuen die Dozierenden des ICP Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten zum computergestützten Entwurf und zur Charakterisierung von Mikro- und Nanosystemen, Sensoren, Aktuatoren, Brennstoff- und Solarzellen sowie organischen Leuchtdioden und Solarzellen. Diese Arbeiten werden mehrheitlich in Zusammenarbeit mit Industriepartnern realisiert. Eine Übersicht über diese Projekte und Detailinformationen zu einigen von ihnen, finden Sie in unseren jährlich erscheinenden Forschungsberichten.
Bachelorarbeiten am ICP
Ausgewählte Masterarbeiten am ICP
- Transmission-Line-Modell zur Analyse von Brennstoffzellen
- Hellere Leuchtdioden dank Softwareentwicklung
- Entwicklung thermomechanischer Modelle(PDF 1,0 MB) (Co-Betreuung Ostschweizer Fachhochschule OST)
Doktorarbeiten am ICP
Am ICP wurden mehrere Doktorarbeiten betreut. Hier finden Sie ein Zusammenfassung der Arbeiten (in Englisch). Sollten Sie Interesse an einer Dissertation am ICP haben, dann melden Sie sich bitte bei uns. Wir haben immer wieder interessante Themen für eine Dissertation.
Philip Marmet: Digital Materials Design of Solid Oxide Fuel Cell Anodes Zur Zusammenfassung(PDF 5,2 MB)
Andreas Schiller: Transient and Frequency-Domain Simulation of mixed electronic-ionic Charge Transport in thin-Film Devices Zur Zusammenfassung(PDF 110,4 KB)
Martin T. Neukom: Comprehensive Characterization and Modelling of Operation Mechanisms in third Generation Solar Cells Zur Zusammenfassung(PDF 266,1 KB)
Daniel Brunner: An applied Investigation of Viscosity-Density Fluid Sensors based on torsional Resonators Zur Zusammenfassung(PDF 268,2 KB)
Markus Regnat: Characterization and Modelling of the Emission Zone and Exciton Dynamics in Doped Organic Light-Emitting Diodes Zur Zusammenfassung(PDF 135,6 KB)
Simon Züfle: Degradation Analysis and Parameter Extraction of Organic Semiconductor Devices Zur Zusammenfassung(PDF 139,0 KB)
Markus Linder: Characterization and Quantification of Metallic Interconnect Degradation in Solid Oxide Fuel Cell Stacks Zur Zusammenfassung(PDF 89,5 KB)
Evelyne Knapp: Numerical Methods for Comprehensive Characterization of Charge Transport in Organic Light-Emitting Devices Zur Zusammenfassung(PDF 123,0 KB)
Omar Pecho: Relationships between 3D topology and reaction kinetics in SOFC electrodes Zur Zusammenfassung(PDF 143,3 KB)
Thomas Lanz: Computational Modeling of Thin-Film Silicon Solar Cells and Modules Zur Zusammenfassung(PDF 193,7 KB)
Partner
Das ICP ist Teil eines umfassenden Forschungsnetzwerks und findet für Ihr Vorhaben den passenden Projektpartner. Wir bieten Ihnen Zugang zu experimentellen Einrichtungen und Simulationswerkzeugen. Auch wissen wir, wie interdisziplinäre Projekte für Industriepartner erfolgreich realisiert werden. Richten Sie Ihre Anfragen bitte an Beat Ruhstaller.
Projektpartner
- Adolphe Merkle Institute
- Ajou University, Molecular Science and Technology, South Korea
- ASE AG
- Avantama AG
- EMPA Abteilung Funktionspolymere
- EPFL Interdisciplinary Centre for Electron Microscopy CIME
- EPFL Laboratory of Photonics and Interfaces LPI
- EPFL Photovoltaics and Thin Film Electronics Laboratory PV-Lab
- ETH Institute for Building Materials IfB
- ETH Laboratory of Food Process Engineering
- ETH Scientific Center for Optical and Electron Microscopy
- Fluxim AG
- FZ Jülich
- HEXIS AG
- Holst Centre
- InnoQD
- KAIST
- Max Felchlin AG
- Mettler Toledo
- Nagra
- PSI Electrochemistry Laboratory
- Rainbow Photonics AG
- Sookmyung Women’s University
- Ulm University, Institute of Stochastics
- Volkswagen AG
- WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF
Spin-off-Firmen
- CoatChecker
- coatmaster AG
- Fluxim AG
- NanoLockin GmbH
- ReOrbis GmbH
- steasy
- Zarawind
Partnerinstitute an der ZHAW
- IAMP Institut für Angewandte Mathematik und Physik
- IDP Institut für Datenanalyse und Prozessdesign
- IEFE Institute for Energy Systems and Fluid Engineering
- IMPE Institute of Materials and Process Engineering
- INE Institut für Nachhaltige Entwicklung
- ISC Institute for Signal Processing and Wireless Communications
- ZPP Zentrum für Produkt- und Prozessentwicklung
Swiss Competence Centers for Energy Research
Das ICP beteiligt sich auch am Swiss Competence Centers for Energy Research (SCCER) im Bereich Mobilität.
Publikationen
-
Jiang, Chaofan; Zhou, Junjie; Li, Hang; Tan, Liguo; Li, Minghao; Tress, Wolfgang; Ding, Liming; Grätzel, Michael; Yi, Chenyi,
2022.
Nano-Micro Letters.
15(1), S. 12.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1007/s40820-022-00985-4
-
Comi, Ennio; Knapp, Evelyne; Battaglia, Mattia; Kirsch, Christoph; Weidmann, Stefano; Jenatsch, Sandra; Hiestand, Roman; Bonmarin, Mathias; Ruhstaller, Beat; et al.,
2022.
Electro-thermal model for lock-in infrared imaging of defects in perovskite solar cells [Paper].
In:
EU PVSEC Proceedings.
8th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion, Milan, Italy, 26-30 September 2022.
WIP.
S. 241-246.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.4229/WCPEC-82022-2BO.8.3
-
Xu, Tianfei; Xiang, Wanchun; Kubicki, Dominik J.; Liu, Yali; Tress, Wolfgang; Liu, Shengzhong,
2022.
Advanced Science.
9(36), S. 2204486.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1002/advs.202204486
-
Li, Minghao; Zhou, Junjie; Tan, Liguo; Li, Hang; Liu, Yue; Jiang, Chaofan; Ye, Yiran; Ding, Liming; Tress, Wolfgang; Yi, Chenyi,
2022.
The Innovation.
3(6), S. 100310.
Verfügbar unter: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100310
-
2022.
Mixed ionic electronic conductivity in metal halide perovskites and its effects on solar cells.
In:
ATHENA Intensive Course in Metal Halide Perovskites: From Materials to Applications, online, 7-10 November 2022.
Weitere Informationen
Inititiativberwerbung
Wir sind immer auf der Suche nach talentierten Mitarbeitern, die sich für die interdisziplinäre Forschung in unseren Forschungsbereichen begeistern.
Inititiativberwerbung
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