Untersuchung der kinetischen Vorg\u00e4nge an FarbstoffsolarzellenDie konventionell eingesetzten photovoltaischen Zellen auf Silizium-Basis sind aufgrund der aufwendigen Produktionsmethoden \u00f6konomisch nicht konkurrenzf\u00e4hig und m\u00fcssen erheblich subventioniert werden. Eine potenziell kosteng\u00fcnstige Alternative bieten die Farbstoffsolarzellen. Die wesentlichen Vorteile von Farbstoffsensibilisierten Solarzellen liegt in der prinzipiell kosteng\u00fcnstigen Herstellungsweise, der Verwendung eines billigen Tr\u00e4germaterials (Titandioxid) und der effizienten Elektrizit\u00e4tserzeugung auch unter diffusen Lichtbedingungen. Eine industrielle Umsetzung dieses Zellprinzips scheiterte bislang unter anderem an der ungen\u00fcgenden Langzeitstabilit\u00e4t der Zellen, welche insbesondere durch eine Austrocknung und Ver\u00e4nderung des fl\u00fcssigen Elektrolyten oder auch durch die Degradation des Farbstoffes bedingt ist. Obwohl nun schon seit mehr als 15 Jahren intensiv an verschiedenen Aspekten der Zelle (aber zu wenig \u00fcber die Ursachen der Instabilit\u00e4t) geforscht wurde, gelang es bis heute nicht, dieses Zellprinzip f\u00fcr technologische Anwendungen im industriellen Ma\u00dfstab anzuwenden.Ein neuartiger Ansatz zielt auf den Ersatz des fl\u00fcssigen Elektrolyten durch einen mit der Atmosph\u00e4re im Gleichgewicht stehenden Oberfl\u00e4chen-Elektrolyt-Film hin. Dieses am Hahn-Meitner-Institut entwickelte Konzept verzichtet auf die Verwendung von giftigen organischen L\u00f6sungsmitteln, und gestattet des weiteren eine Funktion der Zelle im Gleichgewicht mit der umgebenden Atmosph\u00e4re, d.h. die kostenintensive Versiegelung der Zelle entf\u00e4llt. Der Wirkungsgrad der ersten Prototypen dieser Oberfl\u00e4chen-Leitf\u00e4higkeits-Solarzellen (NSCSC) lag bei 2%. Dieser im ersten Moment noch niedrig erscheinende Wert kann durch die bedeutenden \u00f6konomischen und \u00f6kologischen Vorteile dieses Zellprinzips relativiert werden und ist vermutlich durch das geringe Wissen \u00fcber die Limitierungen vorgegeben.Ziel dieser Promotion ist es, die im Vergleich mit den herk\u00f6mmlichen Farbstoffsolarzellen um den Faktor ~50 h\u00f6here Rekombinationsrate an der TiO2\/Elektrolyt-Film-Grenzfl\u00e4che durch eine Lokalisierung der Verlustprozesse zu reduzieren, und zudem die ?L\u00f6cherleitf\u00e4higkeit? im Elektrolyt-Film auf den Nano-Oberfl\u00e4chen durch systematische Forschung zu erh\u00f6hen. Anschlie\u00dfend soll das Zellprinzip durch gezielte Modifikationen unter gleichzeitiger Gew\u00e4hrleistung der Langzeitstabilit\u00e4t optimiert werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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