Farbstoffsensibilisierte SolarzellenMomentan wird in Deutschland 90 % des Solarstroms mit Silizumsolarzellen erwirtschaftet. Diese sind aufgrund der aufwendigen Produktionsmethoden \u00c3\u00b6konomisch nicht konkurrenzf\u00c3\u00a4hig und m\u00c3\u00bcssen hoch subventioniert werden. Die Entwicklung alternativer, billiger Solarzellen wird in Hinblick auf eine Zukunft mit dem jetzigen, hohen Lebensstandard notwendig sein. In dieser Promotion wird die Farbstoffsolarzelle als vielversprechende Alternative untersucht. Sie basiert auf dem Halbleiter Titandioxid (einem umweltvertr\u00c3\u00a4glichen Material, das beispielsweise in Zahnpaste und Wandfarbe Verwendung findet), der mit einem Farbstoff sensibilisiert ist und Lichtenergie in elektrische Energie mit einem Wirkungsgrad von bis zu 10 % umwandeln kann. Das Prinzip der Farbstoffsensibilisierung ist bereits seit den 70er Jahren bekannt, doch erst Anfang der 90er Jahre gelang der entscheidende Durchbruch mit kommerziell interessanten Wirkungsgraden. Die wesentlichen Vorteile liegen in der prinzipiell sehr billigen Herstellungsweise (es muss nicht mit hoch reinen Materialen wie bei Siliziumsolarzellen gearbeitet werden), der Verwendung eines nicht toxischen Tr\u00c3\u00a4germaterials (Titandioxid) und der sehr effizienten Elektrizit\u00c3\u00a4tserzeugung auch unter diffusem Tageslicht. Bis zur Produktion im industriellen Ma\u00c3\u0178stab m\u00c3\u00bcssen jedoch noch Verbesserungen in Hinblick auf Stabilit\u00c3\u00a4t und Versiegelung erreicht werden, da die Zelle in der jetzigen Form nicht dem Anspruch gen\u00c3\u00bcgen kann, \u00c3\u00bcber mindestens 20 Jahre stabil zu arbeiten. Das Hauptproblem ist die Verwendung eines fl\u00c3\u00bcssigen Elektrolyten. Herk\u00c3\u00b6mmliche Versieglungssysteme k\u00c3\u00b6nnen Stoffaustausch zwischen dem Inneren der Zellen und der Umgebung nicht dauerhaft unterbinden. Das Eindringen von Wasser bzw. das Entweichen von L\u00c3\u00b6sungsmitteln lassen die Zelle degradieren. Dieses Problem soll im Rahmen der Promotion von zwei Seiten angegangen werden:1) Die Entwicklung von Feststoffelektrolyten, die eine aufwendige Versieglung \u00c3\u00bcberfl\u00c3\u00bcssig macht2) Erforschung von Mehrschichtversiegelungen, die f\u00c3\u00bcr fl\u00c3\u00bcchtige L\u00c3\u00b6sungsmittel dauerhaft undurchl\u00c3\u00a4ssig sind.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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