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\u00c3\u00a4gern hin zu CO\u00e2\u201a\u201a-freien Kraftstoffen ist daher unerl\u00c3\u00a4sslich. Wasserstoff, der aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, k\u00c3\u00b6nnte die Grundlage f\u00c3\u00bcr diese Transformation darstellen.<\/p>\n
In diesem Promotionsvorhaben wird ein direkter Ansatz zur Herstellung von gr\u00c3\u00bcnem Wasserstoff untersucht, bei dem sich die modifizierten Solarzellen direkt in einem Elektrolyten befinden. Bei Bestrahlung mit Sonnenlicht entstehen Ladungstr\u00c3\u00a4ger, deren Energie an den Grenzfl\u00c3\u00a4chen (Vorder- und R\u00c3\u00bcckseite der Solarzelle) in Form von kovalenten H-H Bindungen und O-O Bindungen gespeichert werden.<\/p>\n
Im Vergleich zur herk\u00c3\u00b6mmlichen 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\u00c3\u00a4ten, was eine wirtschaftliche Nutzbarkeit bisher verhindert.<\/p>\n
Ziel der Promotion ist es, eine ultrad\u00c3\u00bcnne Passivierungsschicht aus Siliziumdioxid auf der Photokathode der Solarzelle abzuscheiden, um somit die Widerstandsf\u00c3\u00a4higkeit des Systems zu erh\u00c3\u00b6hen. Daf\u00c3\u00bcr wird ein d\u00c3\u00bcnner Siliziumfilm elektrochemisch auf den Substraten abgeschieden und anschlie\u00c3\u0178end zu Siliziumdioxid oxidiert. Das Auftragen von Silizium und dessen Oxidation soll in Echtzeit mittels Reflexionsanisotropie-Spektroskopie (RAS) \u00c3\u00bcberwacht werden. Nach Auftragen von geeigneten Wasserstoffentwicklungs-Katalysatorpartikeln sollen die Solarzellen in der Lage sein Wasser effizient und ohne zus\u00c3\u00a4tliche Spannungsquelle zu spalten, ohne dabei im signifikanten Ausma\u00c3\u0178 von Photokorrosion betroffen zu sein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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