Eine schnelle und nachhaltige Reduktion der Kohlendioxid-Emissionen ist elementar, um den menschengemachten Klimawandel zu verlangsamen bzw. zu stoppen. Eine Umstellung der Energieversorgung von kohlenstoffbasierten fossilen Energietr\u00e4gern hin zu CO\u2082-freien Kraftstoffen ist daher unerl\u00e4sslich. Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, k\u00f6nnte die Grundlage f\u00fcr diese Transformation darstellen.<\/p>\n
In diesem Promotionsvorhaben wird ein direkter Ansatz zur Herstellung von gr\u00fcnem Wasserstoff untersucht, bei dem sich die modifizierten Solarzellen direkt in einem Elektrolyten befinden. Bei Bestrahlung mit Sonnenlicht entstehen Ladungstr\u00e4ger, deren Energie an den Grenzfl\u00e4chen (Vorder- und R\u00fcckseite der Solarzelle) in Form von kovalenten H-H Bindungen und O-O Bindungen gespeichert werden.<\/p>\n
Im Vergleich zur herk\u00f6mmlichen Elektrolyse von Wasser besitzt dieser Ansatz Vorteile wie eine modulare Skalierbarkeit und geringe Anforderungen an Infrastruktur. Jedoch zeigen die Solarzellen aufgrund von Photokorrosion nur geringe Stabilit\u00e4ten, was eine wirtschaftliche Nutzbarkeit bisher verhindert.<\/p>\n
Ziel der Promotion ist es, eine ultrad\u00fcnne Passivierungsschicht aus Siliziumdioxid auf der Photokathode der Solarzelle abzuscheiden, um somit die Widerstandsf\u00e4higkeit des Systems zu erh\u00f6hen. Daf\u00fcr wird ein d\u00fcnner Siliziumfilm elektrochemisch auf den Substraten abgeschieden und anschlie\u00dfend zu Siliziumdioxid oxidiert. Das Auftragen von Silizium und dessen Oxidation soll in Echtzeit mittels Reflexionsanisotropie-Spektroskopie (RAS) \u00fcberwacht werden. Nach Auftragen von geeigneten Wasserstoffentwicklungs-Katalysatorpartikeln sollen die Solarzellen in der Lage sein Wasser effizient und ohne zus\u00e4tliche Spannungsquelle zu spalten, ohne dabei im signifikanten Ausma\u00df von Photokorrosion betroffen zu sein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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