Farbstoffsensibilisierte SolarzellenMomentan wird in Deutschland 90 % des Solarstroms mit Silizumsolarzellen erwirtschaftet. Diese sind aufgrund der aufwendigen Produktionsmethoden \u00f6konomisch nicht konkurrenzf\u00e4hig und m\u00fcssen 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\u00e4glichen 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\u00e4germaterials (Titandioxid) und der sehr effizienten Elektrizit\u00e4tserzeugung auch unter diffusem Tageslicht. Bis zur Produktion im industriellen Ma\u00dfstab m\u00fcssen jedoch noch Verbesserungen in Hinblick auf Stabilit\u00e4t und Versiegelung erreicht werden, da die Zelle in der jetzigen Form nicht dem Anspruch gen\u00fcgen kann, \u00fcber mindestens 20 Jahre stabil zu arbeiten. Das Hauptproblem ist die Verwendung eines fl\u00fcssigen Elektrolyten. Herk\u00f6mmliche Versieglungssysteme k\u00f6nnen Stoffaustausch zwischen dem Inneren der Zellen und der Umgebung nicht dauerhaft unterbinden. Das Eindringen von Wasser bzw. das Entweichen von L\u00f6sungsmitteln 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 \u00fcberfl\u00fcssig macht2) Erforschung von Mehrschichtversiegelungen, die f\u00fcr fl\u00fcchtige L\u00f6sungsmittel dauerhaft undurchl\u00e4ssig sind.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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