Bau einer farbstoffsensibilisierten Solarzelle 02.-04. Juni 2016

Dozentin: Dr. Birgit Drabent

Der Ausstieg aus der Kernenergie und der Treibhauseffekt, bedingt durch den CO2-Ausstoß bei der Nutzung fossiler Brennstoffe, haben das Interesse an alternativen Energiequellen geweckt. Eine mittlerweile häufig genutzte Alternative ist die Photovoltaik, die Sonnenenergie direkt in elektrischen Strom umwandelt. Herkömmliche Solarzellen nutzen dazu den Halbleiter Silizium, welcher in einem energieaufwändigen Prozess zunächst aus Siliziumdioxid gewonnen und gereinigt werden muss. 

Eine Alternative zur Silizium-Solarzelle bietet die sogenannte Grätzel-Zelle, eine farbstoffsensibilisierte Solarzelle. Die Grätzel-Zelle wurde Anfang der 1990er Jahre von Michael Grätzel entwickelt und funktioniert nach dem Prinzip der Photosynthese: Mithilfe eines Farbstoffs wird ein Teil des sichtbaren Lichts absorbiert, der angeregte Farbstoff wirkt als Elektronenspender, der Halbleiter Titandioxid leitet die Elektronen zu einer Elektrode ab. So kommt es zur Ladungstrennung, es entsteht ein elektrischer Strom.

Die Herstellung einer Grätzel-Zelle ist weniger energieaufwändig und vor allem einfacher als die Herstellung einer Silizium-Solarzelle. Somit ist die Herstellung einer Grätzel-Zelle als Modell einer Solarzelle für das Schülerexperiment geeignet.

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